JP5129516B2 - Apparatus and method for producing surface layer modified wood material - Google Patents

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Description

本発明は、表層部分を改質した木質材料を製造するための製造装置および製造方法に関するものである。   The present invention relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method for manufacturing a wood material having a modified surface layer portion.

従来、特許文献1に記載されているような表層部分を選択的に圧縮した木質材料を製造するための表層圧縮木材の製造装置が知られている。この表層圧縮木材の製造装置は、木質材料の表層部分をロール体を用いて水中で選択的に圧縮する圧縮装置と、圧縮装置によって圧縮変形の履歴を付与された前記表層部分を加熱しつつ平板でプレスする加熱装置とを備えて構成されている。   DESCRIPTION OF RELATED ART Conventionally, the manufacturing apparatus of the surface layer compression wood for manufacturing the wooden material which selectively compressed the surface layer part as described in patent document 1 is known. The surface layer compressed wood manufacturing apparatus includes a compression device that selectively compresses a surface layer portion of a wood material in water using a roll body, and a flat plate while heating the surface layer portion that has been given a history of compression deformation by the compression device. And a heating device for pressing in the above.

かかる構成の製造装置によれば、圧縮工程で圧縮変形された木質材料の表層部分は、少なくともロール体の出口で元の寸法形状に回復しようとするが、このとき、木質材料は水中に浸漬されているので、圧縮から解放されることによる膨張時に表層部分のみに集中的に吸水が行われる。   According to the manufacturing apparatus having such a configuration, the surface layer portion of the wood material compressed and deformed in the compression process tries to recover to the original size and shape at least at the exit of the roll body. At this time, the wood material is immersed in water. Therefore, water is intensively absorbed only in the surface layer portion during expansion due to release from compression.

そして、表層にのみ吸水処理が施された木材は、例えば容器などに収納されて密閉状態にされ、この履歴が付与された寸法分だけ加熱工程で圧縮された状態、すなわち吸水が施された表層部分が圧縮され、かつ、その部分に水分が含浸された状態で、永久固定されるに充分な温度、例えば180℃以上で選択的に加熱されつつ圧密化されることにより、表層部分が非常に固くなった表層圧縮木材を容易に得ることができるという優れた作用効果を奏する。
特開2004−98619号公報
And the wood that has been subjected to water absorption treatment only on the surface layer is stored in, for example, a container and sealed, and is compressed in the heating step by the dimension given this history, that is, the surface layer that has been subjected to water absorption. When the portion is compressed and the portion is impregnated with moisture, the surface portion is made very compact by being selectively heated at a temperature sufficient to be permanently fixed, for example, 180 ° C. or higher. There is an excellent effect that the hardened surface compressed wood can be easily obtained.
JP 2004-98619 A

しかしながら、特許文献1に記載の製造装置にあっては、高圧環境下で木質材料の表層部分に選択的に吸水された水が加熱されることによる化学作用により木質材料の表層部分を固化させるようになされているのであるが、高圧環境を作り出すためには設備コストが嵩むという問題点を有している。   However, in the manufacturing apparatus described in Patent Document 1, the surface layer portion of the wood material is solidified by a chemical action caused by heating water selectively absorbed into the surface layer portion of the wood material under a high pressure environment. However, in order to create a high-pressure environment, there is a problem that the equipment cost increases.

また、木材組織を改質して固化するためには、木質材料を180°以上の高温環境に曝さなければならず、これにより木質材料の表面が暗色に変色して木の風合いが損なわれるという問題点も存在する。   In addition, in order to modify and solidify the wood structure, the wood material must be exposed to a high temperature environment of 180 ° or more, which causes the surface of the wood material to turn dark and impair the texture of the wood. There are also problems.

本発明は、従来のかかる状況に鑑みなされたものであって、生産設備の簡素化、生産性の向上および木材の風合いの保持を図ることが可能な表層改質木質材料の製造装置および製造方法を提供することを目的としている。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a conventional situation, and is an apparatus and method for producing a surface-modified woody material capable of simplifying production facilities, improving productivity, and maintaining the texture of wood. The purpose is to provide.

請求項1記載の発明(表層改質木質材料の製造装置)は、表層部分を改質した木質材料を製造する装置であって、接着成分含有液中でロール体を用いて前記木質材料の表層部分を選択的に一時的に圧縮しながら前記表層部分に前記接着成分含有液を注入する注入装置と、前記注入装置によって前記接着成分含有液が注入された前記表層部分に加熱処理を施す加熱装置とを有し、前記注入装置は、平面視で矩形の底板と、前記底板の前縁部から斜めに立設され、後方に向かって先下がりに傾斜する前方傾斜板と、前記底板の後端部から略垂直に立設された後方板と、左右両側板とを有する樹脂液槽と、前記前方傾斜板に沿って設けられ、前記樹脂液槽に貯留された前記接着成分含有液内に少なくとも一部の前記ロール体が配設されるロールプレス装置と、前記後方板に沿って設けられ、前記樹脂液槽に貯留された前記接着成分含有液の液面上に少なくとも一部の脱水ロールが配設される脱水装置と、前記樹脂液槽の底部付近に設けられ、前記ロールプレス装置から排出された木質材料を受領する傾斜姿勢と、受領した木質材料を前記脱水装置へ排出する垂直姿勢との間で姿勢変更する姿勢変更容器を有する移送装置とを含むことを特徴とするものである。   The invention according to claim 1 (apparatus for producing a surface-modified wood material) is an apparatus for producing a wood material with a surface layer modified, and using the roll body in the adhesive component-containing liquid, the surface layer of the wood material An injection device that injects the adhesive component-containing liquid into the surface layer portion while selectively compressing the portion, and a heating device that heats the surface layer portion into which the adhesive component-containing liquid has been injected by the injection device The injection apparatus includes a bottom plate that is rectangular in plan view, a front inclined plate that is inclined from a front edge portion of the bottom plate and is inclined downward toward the rear, and a rear end of the bottom plate At least within the adhesive component-containing liquid provided along the front inclined plate and stored in the resin liquid tank. A roll press in which some of the roll bodies are disposed An apparatus, a dehydrator provided along the rear plate and having at least a part of a dewatering roll disposed on the liquid surface of the adhesive component-containing liquid stored in the resin liquid tank, and the resin liquid tank A transfer device having a posture changing container provided near the bottom and changing the posture between an inclined posture for receiving the wooden material discharged from the roll press device and a vertical posture for discharging the received wooden material to the dewatering device. It is characterized by including these.

請求項記載の発明(表層改質木質材料の製造方法)は、請求項1乃至のいずれかに記載の製造装置を用いて表層改質木質材料を製造する製造方法であって、前記注入装置を用いて、木質材料の表層部分を選択的に、かつ、一時的に圧縮しながら前記接着成分含有液を前記表層部分に注入する注入工程および前記注入工程における一時的な圧縮処理の完了後の木質材料に対して脱水処理を施す脱水工程と、前記加熱装置を用いて前記脱水工程で前記接着成分含有液が注入された前記表層部分に加熱処理を施す加熱工程とを含むことを特徴とするものである。 A seventh aspect of the present invention (a method for producing a surface-modified wood material) is a method for producing a surface-modified wood material using the production apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein the injection After the completion of the injection step of injecting the adhesive component-containing liquid into the surface layer portion while selectively compressing the surface layer portion of the wood material using the apparatus, and the temporary compression treatment in the injection step A dehydration step of performing a dehydration process on the woody material, and a heating step of performing a heat treatment on the surface layer portion into which the adhesive component-containing liquid has been injected in the dehydration step using the heating device. To do.

請求項1および記載の発明によれば、注入装置(工程)において合成樹脂含有液中または天然系接着剤含有液中で表層部分がロール体の周面により一旦選択的に圧縮変形された木質材料は、ロール体を通過して圧縮状態が解除された時点で元に復元し(すなわち、一時的に圧縮され)、そのとき合成樹脂含有液または天然系接着剤含有液中が一旦縮まった木質材料の組織内の空間の元の容量への復元で当該組織内に吸収される。 According to the first and seventh aspects of the present invention, in the injection device (process), the surface layer portion is once selectively compressed and deformed by the peripheral surface of the roll body in the synthetic resin-containing liquid or the natural adhesive-containing liquid. When the material passes through the roll body and the compressed state is released, the material is restored (ie, temporarily compressed), and at that time, the synthetic resin-containing liquid or the natural adhesive-containing liquid is once shrunk. The material is absorbed into the tissue by restoring the original volume of space within the tissue.

そして、引き続き加熱しつつ実行される加熱装置(工程)での加熱処理により、木材組織内に注入された加熱状態の合成樹脂が接着剤または固化剤の役割を果たし、これにより表層部分の永久固形化が実現する。   The heated synthetic resin injected into the wood structure serves as an adhesive or a solidifying agent by the heat treatment in the heating device (process) that is performed while continuing to heat, whereby a permanent solid in the surface layer portion. Is realized.

そして、液が合成樹脂含有液または天然系接着剤含有液であり、その中の有効成分が熱硬化するものである場合には、当該有効成分が加熱装置(工程)での加熱処理時に硬化し、これによって木質材料の表層部分の選択的な圧縮弾性変形状態、すなわち硬化状態が安定して維持される。   When the liquid is a synthetic resin-containing liquid or a natural adhesive-containing liquid, and the active ingredient therein is thermosetting, the active ingredient is cured during the heat treatment in the heating device (process). Thereby, the selective compression elastic deformation state of the surface layer portion of the wooden material, that is, the cured state is stably maintained.

これに対し、合成樹脂含有液中の合成樹脂が熱可塑性合成樹脂である場合には、当該熱可塑性合成樹脂が加熱装置(工程)での加熱処理時に軟化して良好な流動性を発揮し、木材組織の深部に浸透した状態になる。この状態の木質材料に自然放冷または強制冷却の処理を施すことにより木質材料の表層部分は圧縮変形状態で硬化状態が安定して維持される。   On the other hand, when the synthetic resin in the synthetic resin-containing liquid is a thermoplastic synthetic resin, the thermoplastic synthetic resin softens during heat treatment in the heating device (process) and exhibits good fluidity. It penetrates deep into the wood structure. By subjecting the woody material in this state to natural cooling or forced cooling, the surface layer portion of the woody material is stably maintained in a compression-deformed state.

このように、注入装置(工程)において木質材料の表層部分に有効成分含有液を含浸させることにより、引き続き実行される加熱装置(工程)での加熱処理により、合成樹脂が本来的に保有している接着性能または粘着性能に基づき木質材料の表層部分の圧縮変形状態が維持されるため、従来のように、単に木材組織と加熱された水との長時間に亘る反応によって木質材料の圧縮変形状態を固定させる方式に比較し、表面性能が向上するとともに、生産性も向上する。また、合成樹脂の硬化温度または軟化温度は、木材組織と水との反応温度より低く設定することが可能であるため、高温に起因した木質材料の表面の変色を防止することができ、木質材料の風合いが保持される。   Thus, by impregnating the active material-containing liquid into the surface layer portion of the wood material in the injection device (process), the synthetic resin is inherently held by the heat treatment in the heating device (process) that is subsequently executed. Since the compressive deformation state of the surface layer portion of the wooden material is maintained based on the adhesive performance or the adhesive performance, the compression deformation state of the wooden material is simply caused by a long-time reaction between the wood structure and the heated water as in the past. Compared with the method of fixing the surface, the surface performance is improved and the productivity is also improved. Moreover, since the curing temperature or softening temperature of the synthetic resin can be set lower than the reaction temperature between the wood structure and water, it is possible to prevent discoloration of the surface of the wooden material due to the high temperature, and the wooden material The texture of is maintained.

また、注入装置(工程)で表層部分に圧縮処理が施されて復元することにより表層部分に合成樹脂含有液が含浸された木質材料は、加熱装置(工程)での加熱されつつ施される圧縮処理に先立ち、脱水装置(工程)での脱水処理により予め余分な水(具体的には、合成樹脂含有液または天然系接着剤含有液)が取り除かれるため、加熱装置(工程)における圧縮によって水が漏れ出すことがない。また、余分な水が取り除かれているため、突沸による木質材料の破裂が防止される。   In addition, the wood material whose surface layer portion is impregnated with the synthetic resin-containing liquid by restoring the surface layer portion with the injection device (process) is compressed while being heated in the heating device (step). Prior to the treatment, excess water (specifically, a synthetic resin-containing liquid or a natural adhesive-containing liquid) is removed in advance by a dehydration process in the dehydrator (process). Will not leak. Moreover, since excess water is removed, the rupture of the wood material due to bumping is prevented.

さらにまた、木質材料に脱水処理が施されることにより、加熱装置(工程)で木質材料の加熱に供される熱量を低減させることが可能になるため(すなわち、水分の蒸発に供する熱量が不要になり、合成樹脂の加熱溶融あるいは加熱固化のために効果的に熱が用いられるようになるため)、製造効率の向上およびエネルギーコストの低減化に貢献する。   Furthermore, since the wood material is subjected to a dehydration treatment, it is possible to reduce the amount of heat provided to the wood material by the heating device (process) (that is, the amount of heat provided to evaporate the water is unnecessary). Therefore, heat is effectively used for heating and melting or solidifying the synthetic resin), which contributes to improvement in manufacturing efficiency and reduction in energy costs.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記接着成分含有液は、合成樹脂含有液および天然系接着剤含有液のいずれか一方であることを特徴とするものである。   The invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the adhesive component-containing liquid is one of a synthetic resin-containing liquid and a natural adhesive-containing liquid.

かかる構成によれば、接着成分含有液として合成樹脂含有液および天然系接着剤含有液のいずれかを採用しても、木質材料の表層部分を改質するための材料として有効に機能する。そして、特に天然系接着剤含有液を採用した場合、当該天然系のものは生分解性を備えているため、改質処理された後の木質材料が環境に優しいものになる。   According to this configuration, even if any one of the synthetic resin-containing liquid and the natural adhesive-containing liquid is employed as the adhesive component-containing liquid, it effectively functions as a material for modifying the surface layer portion of the wood material. In particular, when a natural adhesive-containing liquid is employed, the natural material has biodegradability, and thus the woody material after the modification treatment is environmentally friendly.

請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記合成樹脂含有液は、水中に熱硬化性合成樹脂が溶解された合成樹脂溶液であることを特徴とするものである。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 2, wherein the synthetic resin-containing liquid is a synthetic resin solution in which a thermosetting synthetic resin is dissolved in water.

かかる構成によれば、熱硬化性合成樹脂を水に溶解することにより合成樹脂含有液が容易に得られる。   According to this configuration, the synthetic resin-containing liquid can be easily obtained by dissolving the thermosetting synthetic resin in water.

請求項4記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記合成樹脂含有液は、水中に熱硬化性合成樹脂および熱可塑性合成樹脂の少なくとも一方がコロイド状に分散された合成樹脂エマルジョンであることを特徴とするものである。   The invention according to claim 4 is the invention according to claim 2, wherein the synthetic resin-containing liquid is a synthetic resin emulsion in which at least one of a thermosetting synthetic resin and a thermoplastic synthetic resin is dispersed in water in a colloidal form. It is characterized by this.

かかる構成によれば、所定の溶剤に溶解された熱硬化性合成樹脂を界面活性剤の助けを借りて水中にコロイド状で分散させて合成樹脂エマルジョンとすることにより合成樹脂含有液が容易に得られる。   According to such a structure, a synthetic resin-containing liquid can be easily obtained by dispersing a thermosetting synthetic resin dissolved in a predetermined solvent in a colloidal form in water with the aid of a surfactant to form a synthetic resin emulsion. It is done.

請求項5記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記合成樹脂含有液は、水中に熱硬化性合成樹脂および熱可塑性合成樹脂の少なくとも一方の粒状物が分散された合成樹脂懸濁液であることを特徴とするものである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, the synthetic resin-containing liquid is a synthetic resin suspension in which at least one granular material of a thermosetting synthetic resin and a thermoplastic synthetic resin is dispersed in water. It is characterized by being.

かかる構成によれば、熱硬化性合成樹脂を微粉砕することで得られた微細な粒状物を水中に分散させることにより合成樹脂含有液が容易に得られる。   According to such a configuration, a synthetic resin-containing liquid can be easily obtained by dispersing fine particles obtained by finely pulverizing a thermosetting synthetic resin in water.

請求項記載の発明は、請求項1乃至のいずれかに記載の発明において、前記加熱装置は、前記注入装置のロール体により圧縮変形の履歴が付与された前記表層部分を圧縮する圧縮装置を備えることを特徴とするものである。 A sixth aspect of the present invention is the compression apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the heating device compresses the surface layer portion to which a history of compression deformation is imparted by a roll body of the injection device. It is characterized by providing.

請求項記載の発明は、請求項記載の発明において、前記加熱工程において前記注入工程で圧縮変形の履歴が付与された前記表層部分を圧縮することを特徴とするものである。 The invention according to claim 8 is characterized in that, in the invention according to claim 7 , the surface layer portion to which a history of compression deformation is given in the injection step is compressed in the heating step.

請求項および記載の発明によれば、表層部分に接着成分含有液が注入された木質材料を圧縮装置で圧縮しながら加熱装置(工程)で加熱処理を施すことにより、木質材料の表層部分は、圧縮状態で固化され、密度が高くなることにより硬度が高くなる。具体的には、例えば、スギ材の場合、比重は通常0.35であるが、圧縮処理が施された表層部分は、比重が0.6〜0.7程度にまで高められる。 According to the inventions of claims 6 and 8, the wood material in which the adhesive component-containing liquid is injected into the surface layer portion is subjected to heat treatment by the heating device (step) while being compressed by the compression device, whereby the surface layer portion of the wood material. Is solidified in a compressed state, and the hardness increases as the density increases. Specifically, for example, in the case of cedar wood, the specific gravity is usually 0.35, but the specific gravity of the surface layer portion subjected to the compression treatment is increased to about 0.6 to 0.7.

請求項1および記載の発明によれば、接着性能または固化性能を備えた接着成分の作用で木質材料の表面の硬さをより向上させることができるとともに、生産性をも向上させることができる。また、適正な種類の接着成分を選ぶことにより当該合成樹脂の硬化温度または軟化温度を、木材組織と水との反応温度より低く設定することが可能であるため、高温に起因した木質材料の表面の変色を防止することができ、改質された木質材料について木の風合いが損なわれるような不都合の発生を確実に防止することができる。 According to the first and seventh aspects of the invention, the surface hardness of the wood material can be further improved by the action of the adhesive component having the adhesive performance or the solidifying performance, and the productivity can also be improved. . In addition, by selecting an appropriate type of adhesive component, it is possible to set the curing temperature or softening temperature of the synthetic resin lower than the reaction temperature between the wood structure and water. Discoloration can be prevented, and it is possible to reliably prevent the occurrence of inconvenience that the texture of the wood is impaired in the modified woody material.

また、脱水装置(工程)で木質材料から予め余分な水が取り除かれているため、加熱装置(工程)での突沸による木質材料の破裂を確実に防止することができる。また、木質材料に脱水処理が施されることにより、加熱装置(工程)で木質材料の加熱に供される熱量を低減させることが可能になるため、製造効率の向上およびエネルギーコストの低減化に貢献することができる。   Moreover, since excess water is previously removed from the wood material by the dehydrating device (process), the rupture of the wood material due to bumping in the heating device (process) can be reliably prevented. In addition, the dehydration process is performed on the wood material, so that it is possible to reduce the amount of heat that is used to heat the wood material by the heating device (process), thereby improving manufacturing efficiency and reducing energy costs. Can contribute.

請求項2記載の発明によれば、特に天然系接着剤含有液を採用した場合、当該天然系のものは生分解性を備えているため、改質処理された後の木質材料を環境に優しいものにすることができる。   According to the second aspect of the invention, particularly when a natural adhesive-containing liquid is employed, the natural material has biodegradability, and therefore the wood material after the modification treatment is environmentally friendly. Can be a thing.

請求項3記載の発明によれば、熱硬化性合成樹脂を水に溶解することにより合成樹脂含有液を容易に調製することができる。   According to invention of Claim 3, a synthetic resin containing liquid can be easily prepared by melt | dissolving a thermosetting synthetic resin in water.

請求項4記載の発明によれば、所定の溶剤に溶解された熱硬化性合成樹脂を界面活性剤の助けを借りて水中にコロイド状で分散させてエマルジョン化することにより合成樹脂含有液を容易に調製することができる。   According to the invention described in claim 4, the thermosetting synthetic resin dissolved in the predetermined solvent is colloidally dispersed in water with the help of a surfactant to emulsify the synthetic resin-containing liquid. Can be prepared.

請求項5記載の発明によれば、熱硬化性合成樹脂または熱可塑性樹脂を微粉砕することで得られた微細な粒状物を水中に分散させることにより合成樹脂含有液を容易に調製することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to easily prepare a synthetic resin-containing liquid by dispersing in water fine particles obtained by finely pulverizing a thermosetting synthetic resin or a thermoplastic resin. it can.

請求項および記載の発明によれば、表層部分に接着成分含有液が注入された木質材料を圧縮装置で圧縮しながら加熱装置(工程)で加熱処理を施すことにより、木質材料の表層部分は、減容状態で固化され、これによって表層部分の硬度がより高い木質材料を得ることができる。 According to the inventions of claims 6 and 8, the wood material in which the adhesive component-containing liquid is injected into the surface layer portion is subjected to heat treatment by the heating device (step) while being compressed by the compression device, whereby the surface layer portion of the wood material. Is solidified in a reduced volume state, whereby a woody material having a higher hardness in the surface layer portion can be obtained.

図1は、本発明に係る表層改質木質材料の製造方法の一実施形態を説明するための工程図である。図1に示すように、表層圧縮木材W3は、原料木材W0に圧縮処理を施しつつ表層部分に接着成分含有液Hを含浸させる注入工程P1と、この注入工程P1で表層部分に合成樹脂含有液が含浸された接着成分含浸木材W1に脱水処理を施す脱水工程P2と、この脱水工程P2で脱水処理が施されることにより得られた脱水木材W2に対してプレス視ながら加熱処理を施す加熱工程P3とを経ることにより製造される。   Drawing 1 is a flowchart for explaining one embodiment of a manufacturing method of surface layer modification woody material concerning the present invention. As shown in FIG. 1, the surface layer compressed wood W3 is composed of an injection step P1 in which the raw material wood W0 is compressed while impregnating the surface layer portion with the adhesive component-containing liquid H, and a synthetic resin-containing liquid in the surface layer portion in the injection step P1. Dehydration process P2 for performing dehydration treatment on the adhesive component-impregnated wood W1 impregnated with water, and a heating process for performing heat treatment on the dehydrated wood W2 obtained by performing the dehydration process in this dehydration process P2 while viewing the press It is manufactured by going through P3.

前記注入工程P1では、接着成分含有液H中で原料木材W0の表層部分にのみ圧縮処理が施される。そして、この圧縮処理が施された表層部分が元の容量に復元するとき木材組織中に接着成分含有液Hを吸引させ、これによって接着成分含浸木材W1を得るようになされている。   In the injection step P1, the compression treatment is performed only on the surface layer portion of the raw material wood W0 in the adhesive component-containing liquid H. Then, when the surface layer portion subjected to the compression treatment is restored to the original capacity, the adhesive component-containing liquid H is sucked into the wood structure, thereby obtaining the adhesive component-impregnated wood W1.

前記脱水工程P2では、注入工程P1で得られた脱水木材W2に脱水処理が施され、これによって次工程の加熱工程P3に先立ち余分な水(具体的には、合成樹脂含有液)が機械的に取り除かれた脱水木材W2が得られる。かかる脱水工程P2を経ることで、加熱工程P3での加熱処理に供される熱量を低減させることができる。また、加熱工程P3で木材内の水分が突沸して木材を破裂させてしまうような不都合の発生を防止することができる。   In the dehydration step P2, the dehydrated wood W2 obtained in the pouring step P1 is dehydrated, so that excess water (specifically, a synthetic resin-containing liquid) is mechanically prior to the next heating step P3. The dehydrated wood W2 removed in step 1 is obtained. By passing through the dehydration step P2, the amount of heat provided for the heat treatment in the heating step P3 can be reduced. In addition, it is possible to prevent the occurrence of inconvenience that moisture in the wood bumps and bursts the wood in the heating step P3.

前記加熱工程P3では、先の脱水工程P2で得られた脱水木材W2に対して、加熱処理が実行されつつ再度の圧縮処理が施される。圧縮処理については、脱水木材W2を2枚の金属板間で押圧挟持する方法が採用される。また、加熱処理については、金属板の内部に通電発熱体を内装し、この通電発熱体への通電による発熱で金属板を介して脱水木材W2を加熱したり、金属板を介して脱水木材W2に高周波を印加する高周波加熱が採用されたりする。   In the heating process P3, the compression process is performed again while the heating process is performed on the dehydrated wood W2 obtained in the previous dehydration process P2. For the compression treatment, a method of pressing and holding the dehydrated wood W2 between two metal plates is employed. In addition, with respect to the heat treatment, an energization heating element is provided inside the metal plate, and the dehydrated wood W2 is heated via the metal plate by heat generated by energization of the energization heating element, or the dehydrated wood W2 is interposed via the metal plate. In some cases, high-frequency heating for applying a high frequency is employed.

そして、加熱工程P3での脱水木材W2に対するこのような加熱しながらの圧縮処理において、前記接着成分含有液Hに含まれている接着成分が、熱可塑性合成樹脂である場合には、脱水木材W2は、当該熱可塑性合成樹脂の軟化点よりも高温になるまで加熱される。こうすることで脱水木材W2の表層部分の木材組織中に含浸された熱可塑性合成樹脂は軟化溶融した状態になる。   In the compression process while heating the dehydrated wood W2 in the heating step P3, when the adhesive component contained in the adhesive component-containing liquid H is a thermoplastic synthetic resin, the dehydrated wood W2 Is heated to a temperature higher than the softening point of the thermoplastic synthetic resin. By doing so, the thermoplastic synthetic resin impregnated in the wood structure of the surface layer portion of the dehydrated wood W2 is softened and melted.

そしてこの状態で脱水木材W2に圧縮処理が施されるため、軟化溶融した熱可塑性合成樹脂は、木材組織内で糊の役割を果たし、木材組織の減容状態を粘着維持することになる。そして、加熱工程P3から導出された表層圧縮木材W3は、自然放冷あるいは強制冷却されることで軟化溶融していた熱可塑性合成樹脂が固化し、これによって表層圧縮木材W3の表層の固化状態が安定した状態で維持される。   Since the dehydrated wood W2 is compressed in this state, the softened and melted thermoplastic synthetic resin plays a role of glue in the wood structure, and maintains a reduced volume state of the wood structure. And the surface layer compressed wood W3 derived | led-out from the heating process P3 solidifies the thermoplastic synthetic resin which was softened and melted by natural cooling or forced cooling, and, thereby, the solidified state of the surface layer of the surface layer compressed wood W3 Maintained in a stable state.

これに対し、加熱工程P3での脱水木材W2に対するこのような加熱しながらの圧縮処理において、前記接着成分含有液Hに含まれている接着成分が、熱硬化性合成樹脂である場合には、脱水木材W2は、当該熱効果性合成樹脂の硬化点よりも高温になるまで加熱されつつ圧縮処理が施される。こうすることで脱水木材W2の表層部分の木材組織中に含浸された熱硬化性合成樹脂は固化し、特に冷却処理を施すことなくそのまま最終製品としての表層圧縮木材W3になる。   On the other hand, in the compression process while heating the dehydrated wood W2 in the heating step P3, when the adhesive component contained in the adhesive component-containing liquid H is a thermosetting synthetic resin, The dehydrated wood W2 is subjected to a compression treatment while being heated until the temperature becomes higher than the curing point of the heat-effective synthetic resin. By doing so, the thermosetting synthetic resin impregnated in the wood structure of the surface layer portion of the dehydrated wood W2 is solidified and becomes the surface layer compressed wood W3 as a final product as it is without being subjected to a cooling treatment.

図2は、平板プレスにより加える押圧力に対応した木材の応力(kgf/cm)と、木材表層部分の圧縮変形(ひずみ(mm))寸法との関係を示すグラフである。図中、実線で示す線図L1は木材に対して注入工程P1による圧縮処理が施されていない場合の図であり、破線で示す線図L2は注入工程P1での圧縮変形履歴の寸法が4mmの場合の図であり、一点鎖線で示す線図L3は注入工程P1での圧縮変形履歴の寸法が8mmの場合の図であり、二点鎖線で示す線図L4は注入工程P1での圧縮変形履歴の寸法が12mmの場合の図である。 FIG. 2 is a graph showing the relationship between the stress (kgf / cm 2 ) of wood corresponding to the pressing force applied by the flat plate press and the size of compressive deformation (strain (mm)) of the wood surface layer portion. In the figure, a diagram L1 indicated by a solid line is a diagram when the wood is not subjected to the compression treatment by the injection step P1, and a diagram L2 indicated by a broken line indicates that the size of the compression deformation history in the injection step P1 is 4 mm. The diagram L3 indicated by the one-dot chain line is a diagram when the size of the compression deformation history in the injection step P1 is 8 mm, and the diagram L4 indicated by the two-dot chain line is the compression deformation in the injection step P1. It is a figure in case the dimension of a log | history is 12 mm.

線図L1では、応力が35(kgf/cm)という大きな応力が発生するまでは木材が変形しないが、これを越えると、あるひずみまでは比較的容易にひずみが増大しており、その後は応力とほぼ比例するようにひずみが増大している。 In the diagram L1, the wood does not deform until a large stress of 35 (kgf / cm 2 ) is generated, but beyond this, the strain increases relatively easily up to a certain strain, and thereafter The strain increases so as to be approximately proportional to the stress.

線図L2では、2mmまでは容易に(すなわち、小さい応力で)変形し、この後、4〜5mm程度までは応力の増加が少ない状態で変形し、この後は応力とほぼ比例するようにひずみが増大している。   In the diagram L2, deformation up to 2 mm is easy (that is, with a small stress), and after that, deformation is performed in a state where the increase in stress is small up to about 4 to 5 mm. Has increased.

線図L3では、2mm強までは容易に変形し、この後、8mmまで応力の増加が少ない状態で変形し、この後は応力とほぼ比例するようにひずみが増大している。   In the diagram L3, it is easily deformed up to a little over 2 mm, and then deformed in a state where the increase in stress is small up to 8 mm. Thereafter, the strain increases so as to be almost proportional to the stress.

線図L4では、2mm強までは容易に変形し、この後、10mmまで応力の増加が少ない状態で変形し、この後は応力とほぼ比例するようにひずみが増大している。   In the diagram L4, it is easily deformed up to a little over 2 mm, and then deformed in a state where the increase in stress is small up to 10 mm. Thereafter, the strain increases so as to be almost proportional to the stress.

このように、線図L2の場合には、注入工程P1で4mmの圧縮変形履歴が付与されているため、4mmまでの変形に必要な応力と、4mm以上の変形に必要な応力の大きさに差がある。   Thus, in the case of the diagram L2, since the compression deformation history of 4 mm is given in the injection process P1, the stress required for the deformation up to 4 mm and the stress required for the deformation of 4 mm or more are obtained. There is a difference.

線図L3の場合には、注入工程P1で8mmの圧縮変形履歴が付与されているため、8mmまでの変形に必要な応力と、8mm以上の変形に必要な応力の大きさに差がある。   In the case of the diagram L3, since a compressive deformation history of 8 mm is given in the injection process P1, there is a difference between the stress necessary for deformation up to 8 mm and the stress necessary for deformation greater than 8 mm.

線図L4の場合には、注入工程P1で12mmの圧縮変形履歴が付与されているため、12mmまでの変形に必要な応力と、12mm以上の変形に必要な応力の大きさに差がある。   In the case of the diagram L4, since a compressive deformation history of 12 mm is given in the injection step P1, there is a difference between the stress necessary for deformation up to 12 mm and the stress necessary for deformation greater than 12 mm.

そして、本発明は、図2に示すような木材の挙動に基づき、当該挙動を有効に利用するべく構成されたものである。具体的には、注入工程P1において、前記ブランク試験の場合における水に代えて合成樹脂含有液中で木材に圧縮処理を施すようにしている。このようにするのは、水の場合には、加熱工程P3における固定化処理時に、当該水の木材組織を対象とした加水分解作用のみを利用し、一旦分解して軟化した木材組織を硬質のものに再構築することが行われるのであるが、本発明においては、かかる水の作用に加えて接着効果あるいは粘着効果を備えた合成樹脂の性質、または天然系接着剤の性質を積極的に木材の表層の固化処理に利用するものであり、こうすることで単に水のみを使用した場合に比較し、表層の高度が格段に向上した表面圧縮木質材料を短時間で効率的に製造することができる。従って、加熱工程P3において、脱水木材W2を必ずしも木質材料の改質温度である例えば180℃以上にまで昇温する必要はない。   And this invention is comprised so that the said behavior may be used effectively based on the behavior of wood as shown in FIG. Specifically, in the injection step P1, wood is compressed in a synthetic resin-containing liquid instead of water in the case of the blank test. In the case of water, in the case of water, during the immobilization process in the heating step P3, only the hydrolysis action for the wood structure of the water is used, and the wood structure once decomposed and softened is hardened. In the present invention, in the present invention, in addition to the action of water, the property of a synthetic resin having an adhesive effect or an adhesive effect, or the property of a natural adhesive is positively applied to wood. In this way, it is possible to efficiently produce a surface-compressed wood material with a significantly improved surface altitude in a short time compared to when only water is used. it can. Therefore, in the heating process P3, it is not always necessary to raise the temperature of the dehydrated wood W2 to, for example, 180 ° C. or more, which is the reforming temperature of the wood material.

原料木材W0が浸漬される液としては、まず第1実施形態のものとして水中に熱硬化性合成樹脂を溶解することによって形成される合成樹脂溶液を挙げることができる。かかる熱硬化性合成樹脂としては、例えば、グリオキザール樹脂(Glyoxal resin)、フェノール樹脂(Phenolic resin)、メラミン樹脂(Melamine formaldehyde resin)、ユリア樹脂(Urea formaldehyde resin)、およびマレイン酸(Maleic acid)等を挙げることができる。これらの熱硬化性の合成樹脂の所定量を水に溶解させることによって本発明に係る第1実施形態の合成樹脂含有液を容易に得ることができる。   Examples of the liquid in which the raw material wood W0 is immersed include a synthetic resin solution formed by dissolving a thermosetting synthetic resin in water as the first embodiment. Examples of the thermosetting synthetic resin include glyoxal resin, phenolic resin, melamine resin, urea resin, and maleic acid. Can be mentioned. By dissolving a predetermined amount of these thermosetting synthetic resins in water, the synthetic resin-containing liquid according to the first embodiment of the present invention can be easily obtained.

また、第2実施形態に係る液としては、水中に熱硬化性合成樹脂または熱可塑性合成樹脂がコロイド状に分散された合成樹脂エマルジョンを挙げることができる。かかる目的に使用される熱硬化性合成樹脂としては、エポキシ樹脂(Epoxy resin)、アクリル樹脂(Acrlic resin)、ポバール(PVA:Polybinyl alcohl)、ポリエチレングリコール(PEG:Polyethylene glycol)およびシリコーン樹脂(Silicone resin)等を挙げることができる。   Examples of the liquid according to the second embodiment include a synthetic resin emulsion in which a thermosetting synthetic resin or a thermoplastic synthetic resin is dispersed in water in a colloidal form. Thermosetting synthetic resins used for this purpose include epoxy resin, acrylic resin, PVA (Polyvinyl alcohol), polyethylene glycol (PEG) and silicone resin (Silicone resin). And the like.

また、かかる目的に使用される熱可塑性合成樹脂としては、ポリエチレン(Polyethylene)、ポリプロピレン(Polypropylene)、エチレン酢酸ビニルコポリマー(EVA:Ethylene vinyl acetate copolymer)、ポリスチレン(Polysthyrene)、塩化ビニル(Poly vinyl chloride)、アクリロニトリルスチレン共重合体(Acrylonitrile styrene prastics)、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体(Acrylonitrile butadiene styrene copolymer)、ポリアミド(Polyamide)およびポリエステル(PET:Polyethylene terephthalate)等を挙げることができる。   Moreover, as a thermoplastic synthetic resin used for this purpose, polyethylene (Polyethylene), polypropylene (Polypropylene), ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), polystyrene (Polystyrene), vinyl chloride (Polyvinyl). , Acrylonitrile styrene copolymers (acrylonitrile styrene plastics), acrylonitrile butadiene styrene copolymers (acrylonitrile butylene styrene copolymer), polyamides (polyamide) and polyesters (PET). alate).

さらに、第3実施形態に係る液として、熱硬化性合成樹脂または熱可塑性合成樹脂の微細な粒状物が分散された合成樹脂懸濁液を挙げることができる。合成樹脂懸濁液を調製するためのものとしては、第1および第2実施形態に係る合成樹脂のいずれをも、あるいはその他の合成樹脂をも適用することができる。このような合成樹脂を、例えば粒径が1μm以下になるまで微粉砕し、水中に投入して攪拌することにより、合成樹脂懸濁液を得ることができる。   Furthermore, examples of the liquid according to the third embodiment include a synthetic resin suspension in which fine particles of a thermosetting synthetic resin or a thermoplastic synthetic resin are dispersed. As for preparing the synthetic resin suspension, any of the synthetic resins according to the first and second embodiments or other synthetic resins can be applied. A synthetic resin suspension can be obtained by pulverizing such a synthetic resin, for example, until the particle diameter becomes 1 μm or less, and throwing it into water and stirring it.

これらに加えて第4実施形態に係る液としては、天然系接着剤を挙げることができる。天然系接着剤としては、ゼラチン(Gelatin)、カゼイン(Casein)、デキストリン(Dextrin)、アルギン酸ソーダ(Sodium alginate)、キトサン(Chitosan)、タンニン酸(Tannic asid)および絹フィブロイン(Silk fibroin)等を挙げることができる。   In addition to these, examples of the liquid according to the fourth embodiment include natural adhesives. Examples of natural adhesives include gelatin, casein, dextrin, sodium alginate, chitosan, tannic acid, and silk fibroin. be able to.

そして、原料木材W0は、このような第1〜第4実施形態に係るいずれかの液中に浸漬された状態で、軸心回りに回転するロール体(後述の各プレスロール対31,32,33)により圧縮される注入工程P1と、この注入工程P1で圧縮変形の履歴を付与された接着成分含浸木材W1に対し脱水処理を施す脱水工程P2と、この脱水工程P2で脱水された脱水木材W2に対して加熱し筒プレス処理を施す加熱工程P3とを経て表層圧縮木材W3が製造される。   And the raw material wood W0 is a state in which it is immersed in any of the liquids according to the first to fourth embodiments described above, and roll bodies that rotate around the axis (each press roll pair 31, 32, described later). 33), a dehydration process P2 for dehydrating the adhesive component-impregnated wood W1 that has been given a history of compression deformation in the injection process P1, and a dehydrated wood dehydrated in the dehydration process P2. Surface layer compressed wood W3 is manufactured through heating process P3 which heats W2 and performs cylinder press processing.

従って、注入工程P1において液中で行われる、ロールプレス装置(圧縮装置)30により圧縮された原料木材W0の容量復元時に、当該原料木材W0の表層部分の木材組織内に合成樹脂含有液または天延系接着剤含有液からなる接着成分含有液Hが吸引され、これによって原料木材W0の表層部分の木材組織中に合成樹脂が均一に注入された接着成分含浸木材W1が得られる。この状態で引き続き脱水工程P2で脱水処理が施された後、加熱工程P3において脱水木材W2は、加熱されつつプレス処理が施される。   Therefore, when the capacity of the raw material wood W0 compressed by the roll press device (compression device) 30 performed in the liquid in the injecting step P1, the synthetic resin-containing liquid or ceiling is placed in the wood structure of the surface layer portion of the raw material wood W0. Adhesive component-containing liquid H composed of a ductile adhesive-containing liquid is sucked, whereby adhesive component-impregnated wood W1 in which synthetic resin is uniformly injected into the wood structure of the surface layer portion of raw wood W0 is obtained. In this state, after the dehydration process is subsequently performed in the dehydration process P2, the dehydrated wood W2 is pressed while being heated in the heating process P3.

これにより、接着成分含浸木材W1内に含浸された合成樹脂が熱硬化性合成樹脂である場合には、当該熱硬化性合成樹脂が表層圧縮木材W3内で硬化し、これによって木材の表層部分の圧縮変形状態が固定化される。   Thereby, when the synthetic resin impregnated in the adhesive component-impregnated wood W1 is a thermosetting synthetic resin, the thermosetting synthetic resin is cured in the surface layer compressed wood W3. The compression deformation state is fixed.

これに対し接着成分含浸木材W1に含浸された合成樹脂が熱可塑性合成樹脂である場合には、当該熱硬化性合成樹脂が表層圧縮木材W3内で軟化して広がり、木材組織内に浸透した状態になる。従って、この状態で表層圧縮木材W3が放冷または強制冷却処理で冷却されることにより、一旦軟化した熱可塑性合成樹脂が固化するため、木材の表層部分の圧縮変形状態が固定化される。   On the other hand, when the synthetic resin impregnated in the adhesive component-impregnated wood W1 is a thermoplastic synthetic resin, the thermosetting synthetic resin softens and spreads in the surface layer compressed wood W3 and penetrates into the wood structure. become. Accordingly, in this state, the surface layer compressed wood W3 is cooled by being allowed to cool or forcedly cooled, so that the softened thermoplastic synthetic resin is solidified, so that the compression deformation state of the surface layer portion of the wood is fixed.

そして、本実施形態においては、このような本発明に係る表層圧縮木材W3の製造方法に供される表層圧縮木材W3の製造装置10は、前記注入工程P1で採用される樹脂液槽20、ロールプレス装置30および移送装置40と、前記脱水工程P2で採用される脱水装置50と、前記加熱工程P3で採用されるヒーティングプレス装置(加熱装置)60とを備えて構成されている。   And in this embodiment, the manufacturing apparatus 10 of the surface layer compression wood W3 used for the manufacturing method of the surface layer compression wood W3 which concerns on such this invention is the resin liquid tank 20 employ | adopted by the said injection | pouring process P1, roll The press device 30 and the transfer device 40 are configured to include a dewatering device 50 employed in the dewatering step P2 and a heating press device (heating device) 60 employed in the heating step P3.

以下、かかる製造装置10について図3および図4に基づき説明する。図3は、表層圧縮木材W3の製造装置10の一実施形態を示す一部切欠き斜視図であり、図4は、その正面視の断面図である。なお、図3および図4においてX−X方向を左右方向、Y−Y方向を前後方向といい、特に−X方向を左方、+X方向を右方、−Y方向を前方、+Y方向を後方という。   Hereinafter, the manufacturing apparatus 10 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a partially cutaway perspective view showing an embodiment of a manufacturing apparatus 10 for surface layer compressed wood W3, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the front view. 3 and 4, the XX direction is referred to as the left-right direction, and the Y-Y direction is referred to as the front-rear direction. In particular, the -X direction is leftward, the + X direction is rightward, the -Y direction is frontward, and the + Y direction is rearward. That's it.

図3および図4に示すように、製造装置10は、先に説明したとおり、樹脂液槽20と、ロールプレス装置30と、移送装置40と、脱水装置50と、ヒーティングプレス装置60とを備えている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the manufacturing apparatus 10 includes the resin liquid tank 20, the roll press apparatus 30, the transfer apparatus 40, the dehydrating apparatus 50, and the heating press apparatus 60 as described above. I have.

前記樹脂液槽20は、一般的な容器でよいが、ここでは、平面視で矩形状を呈する底板21と、この底板21の前縁部から斜めに立設された、後方に向かって先下がりに傾斜する前方傾斜板22と、底板21の後縁部から垂直に立設された後方板23と、底板21の左右の縁部から垂直に立設された左右一対の側板24とを備えた、上面が開放状態の側面視で逆台形状の容器によって形成されている。樹脂液槽20の上下寸法は、少なくとも原料木材W0の長さ寸法より長尺(略2倍)に設定されている。このような樹脂液槽20に、略満杯状態で前記のような接着成分含有液Hが装填されている。   The resin liquid tank 20 may be a general container, but here, a bottom plate 21 having a rectangular shape in a plan view, and a downwardly descending rearward standing upright from a front edge portion of the bottom plate 21. And a pair of left and right side plates 24 erected vertically from the left and right edges of the bottom plate 21. The upper surface is formed by an inverted trapezoidal container in a side view in an open state. The vertical dimension of the resin liquid tank 20 is set to be longer (approximately twice) than at least the length dimension of the raw material wood W0. Such a resin liquid tank 20 is filled with the adhesive component-containing liquid H as described above in a substantially full state.

前記ロールプレス装置30は、樹脂液槽20内において前方傾斜板22に沿うように上方から下方に向かって配設された上部プレスロール対(ロール体)31、中間プレスロール対(ロール体)32および下部プレスロール対(ロール体)33からなる3つのプレスロール対と、各プレスロール対31,32,33を駆動させるためのプレスロール駆動機構34とを備えている。   The roll press device 30 includes an upper press roll pair (roll body) 31 and an intermediate press roll pair (roll body) 32 that are disposed from the upper side to the lower side along the front inclined plate 22 in the resin liquid tank 20. And three press roll pairs including a lower press roll pair (roll body) 33 and a press roll drive mechanism 34 for driving the press roll pairs 31, 32, 33.

前記上部プレスロール対31は、一対の上部ロール軸311と、各上部ロール軸311にそれぞれ同心で一体回転可能に外嵌された一対の上部ロール本体312とからなっている。また、前記中間プレスロール対32は、一対の中間ロール軸321と、各中間ロール軸321にそれぞれ同心で一体回転可能に外嵌された一対の中間ロール本体322とからなっている。さらに、前記下部プレスロール対33は、一対の下部ロール軸331と、各下部ロール軸331にそれぞれ同心で一体回転可能に外嵌された一対の下部ロール本体332とからなっている。   The upper press roll pair 31 includes a pair of upper roll shafts 311 and a pair of upper roll bodies 312 that are concentrically fitted to the upper roll shafts 311 so as to be integrally rotatable. The intermediate press roll pair 32 includes a pair of intermediate roll shafts 321 and a pair of intermediate roll main bodies 322 that are concentrically and externally fitted to the intermediate roll shafts 321. Further, the lower press roll pair 33 includes a pair of lower roll shafts 331 and a pair of lower roll main bodies 332 that are concentrically and externally fitted to the lower roll shafts 331 respectively.

そして、原料木材W0は、上方から上部プレスロール対31間、中間プレスロール対32間および下部プレスロール対33間に順番に差し通され、これによって順次圧縮処理が進行するようになされている。   The raw wood W0 is inserted in order from above between the upper press roll pair 31, between the intermediate press roll pair 32, and between the lower press roll pair 33, whereby the compression process proceeds sequentially.

このような各プレスロール対31,32,33において、各上部ロール本体312の対向周面間の距離d1は、図4に示すように、原料木材W0の厚み寸法より僅かに短めに設定され、各中間ロール本体322の対向周面間の距離d2は、前記距離d1より僅かに短めに設定され、各下部ロール本体332の対向周面間の距離d3は、前記距離d2よりさらに僅かに短めに設定されている。   In each such press roll pair 31, 32, 33, the distance d1 between the opposed peripheral surfaces of each upper roll body 312 is set slightly shorter than the thickness dimension of the raw wood W0, as shown in FIG. The distance d2 between the opposing peripheral surfaces of each intermediate roll body 322 is set slightly shorter than the distance d1, and the distance d3 between the opposing peripheral surfaces of each lower roll body 332 is set slightly shorter than the distance d2. Is set.

従って、原料木材W0は、プレスロール駆動機構34の駆動で上部プレスロール対31から順番に中間プレスロール対32および下部プレスロール対33へ向けて差し込まれていくことにより順次薄く圧縮されていき、下部プレスロール対33を出たときには、下部ロール本体332間の距離d3と同一の厚み寸法にまで圧縮されている。但しこの圧縮状態は、原料木材W0の表層部分にのみ起こり、原料木材W0の芯の部分が圧縮されることはない。   Therefore, the raw wood W0 is sequentially compressed thinly by being inserted into the intermediate press roll pair 32 and the lower press roll pair 33 sequentially from the upper press roll pair 31 by the drive of the press roll drive mechanism 34. When exiting the lower press roll pair 33, it is compressed to the same thickness as the distance d3 between the lower roll bodies 332. However, this compression state occurs only in the surface layer portion of the raw material wood W0, and the core portion of the raw material wood W0 is not compressed.

そして、距離d3にまで圧縮された原料木材W0は、中間プレスロール対32間を通過した直後から本来的に保持している復元力により元の厚みに向かって復元される。このとき木材組織の一旦減容された細胞内の空間が元の容量に戻るため、樹脂液槽20内の接着成分含有液Hが原料木材W0の表層部分の木材組織内に吸引され、当該原料木材W0の表層部分の細胞内は、接着成分含有液Hで満たされた状態になる。   Then, the raw material wood W0 compressed to the distance d3 is restored to the original thickness by the restoring force that is inherently held immediately after passing between the intermediate press roll pair 32. At this time, since the space in the cell once the volume of the wood tissue is reduced to the original capacity, the adhesive component-containing liquid H in the resin liquid tank 20 is sucked into the wood structure of the surface layer portion of the raw wood W0, and the raw material The cells in the surface layer portion of the wood W0 are filled with the adhesive component-containing liquid H.

前記プレスロール駆動機構34は、前記各上部ロール軸311に同心で一体回転可能に外嵌された互いに噛合する一対の上部ギヤ341と、前記各中間ロール軸321に同心で一体回転可能に外嵌された互いに噛合する一対の中間ギヤ342と、前記各下部ロール軸331に同心で一体回転可能に外嵌された互いに噛合する一対の下部ギヤ343と、一対の上部ギヤ341の一方および一対の中間ギヤ342の一方間に介設された上部アイドルギヤ344と、一対の中間ギヤ342の一方および一対の下部ギヤ343の一方間に介設された下部アイドルギヤ345と、前記一対の下部ギヤ343の一方と噛合する(図3および図4に示す例では後方の下部ギヤ343に噛合する)駆動ギヤ35と、この駆動ギヤ35を駆動回転させる第1駆動モータ36とを備えている。   The press roll drive mechanism 34 includes a pair of upper gears 341 that are concentrically fitted to the upper roll shafts 311 so as to be integrally rotatable, and an outer fit that is concentrically rotatable to the intermediate roll shafts 321. A pair of intermediate gears 342 meshed with each other, a pair of lower gears 343 meshed with each of the lower roll shafts 331 so as to rotate integrally therewith, and one of the pair of upper gears 341 and a pair of intermediate gears An upper idle gear 344 interposed between one of the gears 342, a lower idle gear 345 interposed between one of the pair of intermediate gears 342 and one of the pair of lower gears 343, and the pair of lower gears 343 A driving gear 35 that meshes with one (meshing with the rear lower gear 343 in the example shown in FIGS. 3 and 4), and a first drive that drives and rotates the driving gear 35 And an over 36 other.

各一対のギヤ341,342,343は、それぞれ互いに噛合されている。また、前記第1駆動モータ36は、駆動軸361を有し、この駆動軸361は、同心で一体回転可能に前記駆動ギヤ35に連結されている。   Each pair of gears 341, 342, and 343 is meshed with each other. The first drive motor 36 has a drive shaft 361, and the drive shaft 361 is concentrically connected to the drive gear 35 so as to be integrally rotatable.

かかるプレスロール駆動機構34によれば、第1駆動モータ36を駆動して駆動軸361を軸心回りに時計方向に駆動回転させることにより、この駆動回転は、駆動ギヤ35を介して下部ギヤ343に伝達され、これによって一対の下部ギヤ343は、互いに反対方向(前方の下部ギヤ343は時計方向、後方の下部ギヤ343は反時計方向)に向けて回転する。一対の下部ギヤ343の駆動回転により、下部プレスロール対33もそれぞれ回転する。   According to the press roll drive mechanism 34, the first drive motor 36 is driven to rotate the drive shaft 361 clockwise about the axis, and this drive rotation is caused by the lower gear 343 via the drive gear 35. As a result, the pair of lower gears 343 rotate in directions opposite to each other (the front lower gear 343 is clockwise and the rear lower gear 343 is counterclockwise). Due to the drive rotation of the pair of lower gears 343, the lower press roll pair 33 also rotates.

また、この下部ギヤ343の駆動回転は、下部アイドルギヤ345を介して後方の中間ギヤ342に伝達され、これによって一対の中間ギヤ342も互いに反対方向(前方の中間ギヤ342は時計方向、後方の中間ギヤ342は反時計方向)に向けて回転する。一対の中間ギヤ342の駆動回転により、中間プレスロール対32もそれぞれ回転する。   The driving rotation of the lower gear 343 is transmitted to the rear intermediate gear 342 via the lower idle gear 345, whereby the pair of intermediate gears 342 are also in opposite directions (the front intermediate gear 342 is clockwise and rearward). The intermediate gear 342 rotates counterclockwise. Due to the drive rotation of the pair of intermediate gears 342, the intermediate press roll pair 32 also rotates.

また、中間ギヤ342の駆動回転は、上部アイドルギヤ344を介して後方の上部ギヤ341に伝達され、これによって一対の上部ギヤ341も互いに反対方向(前方の上部ギヤ341は時計方向、後方の上部ギヤ341は反時計方向)に向けて回転する。一対の上部ギヤ341の駆動回転により、上部プレスロール対31もそれぞれ回転する。   Further, the driving rotation of the intermediate gear 342 is transmitted to the rear upper gear 341 via the upper idle gear 344, whereby the pair of upper gears 341 are also opposite to each other (the front upper gear 341 is clockwise, the rear upper The gear 341 rotates counterclockwise. Due to the drive rotation of the pair of upper gears 341, the upper press roll pair 31 also rotates.

すなわち、第1駆動モータ36の駆動により、各プレスロール対31,32,33は、それぞれ前記各ギヤを介して駆動回転した状態になるため、この状態で上部プレスロール対31間に原料木材W0を供給することにより、当該原料木材W0は、各プレスロール対31,32,33により順番にプレス処理が施されることになる。   That is, since each press roll pair 31, 32, 33 is driven and rotated through the respective gears by driving the first drive motor 36, the raw wood W0 is placed between the upper press roll pair 31 in this state. , The raw material wood W0 is subjected to press processing in order by the respective press roll pairs 31, 32, 33.

前記移送装置40は、原料木材W0にロールプレス装置30により注入工程P1での圧縮処理が施され、かつ、その表層部分に接着成分含有液Hが含浸された接着成分含浸木材W1を移動して脱水装置50へ向かわせるためのものである。   The transfer device 40 moves the adhesive component-impregnated wood W1 whose raw material wood W0 is subjected to the compression process in the injection step P1 by the roll press device 30 and whose surface layer portion is impregnated with the adhesive component-containing liquid H. It is for making it go to the dehydrator 50.

かかる移送装置40は、前記下部プレスロール対33の直下位置に配設された接着成分含浸木材W1を受けて傾斜姿勢から垂直姿勢へ姿勢変更させるための姿勢変更容器41と、この姿勢変更容器41を姿勢変更のために駆動する油圧装置42とを備えている。   The transfer device 40 receives an adhesive component-impregnated wood W1 disposed immediately below the lower press roll pair 33 and changes the posture from an inclined posture to a vertical posture, and the posture changing container 41. And a hydraulic device 42 for driving the device to change the posture.

前記姿勢変更容器41は、左右方向に細長く形成されているとともに、前後幅寸法が接着成分含浸木材W1の厚さ寸法より僅かに幅広に設定され、かつ、上下寸法が接着成分含浸木材W1の上下寸法より若干長めに設定され、これによって接着成分含浸木材W1を余すところなく全て収納し得るような断面サイズおよび長さ寸法にされている。   The posture changing container 41 is formed to be elongated in the left-right direction, the front-rear width dimension is set slightly wider than the thickness dimension of the adhesive component-impregnated wood W1, and the vertical dimension is the upper and lower dimensions of the adhesive component-impregnated wood W1. The cross-sectional size and the length are set so that the adhesive component-impregnated wood W1 can be completely stored.

かかる姿勢変更容器41は、前記ロールプレス装置30により下降される原料木材W0の下降方向に沿うように樹脂液槽20内においてロールプレス装置30の直下位置に斜めに配設されている。従って、ロールプレス装置30により下方に向けて押し出された接着成分含浸木材W1は、傾斜姿勢に姿勢設定された姿勢変更容器41内に収容される。   The posture changing container 41 is disposed obliquely at a position directly below the roll press device 30 in the resin liquid tank 20 so as to follow the descending direction of the raw material wood W0 lowered by the roll press device 30. Accordingly, the adhesive component-impregnated wood W1 pushed downward by the roll press device 30 is accommodated in the posture changing container 41 set in the inclined posture.

また、姿勢変更容器41の下端部には、左右の側板を一体回転可能に貫通した回動軸411が設けられている。この回動軸411は、樹脂液槽20の一対の側板24に防水状態で回転可能に貫通されている。従って、姿勢変更容器41の姿勢変更は、回動軸411の軸心回りの正逆回動でおこなわれることになる。   In addition, a rotation shaft 411 penetrating the left and right side plates so as to be integrally rotatable is provided at the lower end of the posture changing container 41. The pivot shaft 411 is rotatably penetrated through the pair of side plates 24 of the resin liquid tank 20 in a waterproof state. Therefore, the posture change of the posture change container 41 is performed by forward and reverse rotation around the axis of the rotation shaft 411.

前記油圧装置42は、油圧ポンプ等の油圧機器が内装された第1油圧源43と、この第1油圧源43から供給される油圧により駆動する姿勢変更用シリンダ装置44とから構成されている。姿勢変更用シリンダ装置44は、油圧シリンダ441と、この油圧シリンダ441から進退するピストンロッド442とからなっている。   The hydraulic device 42 includes a first hydraulic power source 43 in which hydraulic equipment such as a hydraulic pump is installed, and a posture changing cylinder device 44 that is driven by the hydraulic pressure supplied from the first hydraulic power source 43. The posture changing cylinder device 44 includes a hydraulic cylinder 441 and a piston rod 442 that moves forward and backward from the hydraulic cylinder 441.

一方、樹脂液槽20の右側の側板24を貫通した前記回動軸411の右端部には、軸心と直交する方向に延びる連結アーム412が固定されている。この連結アーム412と、前記姿勢変更用シリンダ装置44のピストンロッド442の先端とは、接続ピン443を介して互いに接続されている。従って、ピストンロッド442が油圧シリンダ441から進退することにより、姿勢変更容器41は、連結アーム412および回動軸411を介して傾斜姿勢と垂直姿勢との間で姿勢変更することになる。   On the other hand, a connecting arm 412 extending in a direction perpendicular to the axis is fixed to the right end of the pivot shaft 411 that penetrates the right side plate 24 of the resin liquid tank 20. The connecting arm 412 and the tip of the piston rod 442 of the posture changing cylinder device 44 are connected to each other via a connection pin 443. Therefore, when the piston rod 442 moves back and forth from the hydraulic cylinder 441, the posture changing container 41 changes its posture between the inclined posture and the vertical posture via the connecting arm 412 and the rotating shaft 411.

従って、姿勢変更容器41が傾斜姿勢に姿勢設定された状態でロールプレス装置30からの接着成分含浸木材W1を受け入れた後に、油圧装置42の駆動で姿勢変更容器41を垂直姿勢に姿勢変更することにより、姿勢変更容器41内に収容された接着成分含浸木材W1は、自身の浮力で姿勢変更容器41から抜け出て浮き上がり、前記脱水装置50へ向けて上昇する。   Therefore, after the adhesive component-impregnated wood W1 is received from the roll press device 30 in a state where the posture changing container 41 is set to the inclined posture, the posture changing container 41 is changed to the vertical posture by driving the hydraulic device 42. Thus, the adhesive component-impregnated wood W <b> 1 accommodated in the posture changing container 41 comes out of the posture changing container 41 with its own buoyancy, floats, and rises toward the dehydrating device 50.

脱水装置50は、接着成分含浸木材W1の表層部分に一旦吸収された接着成分含有液Hを排出させて脱水するものである。かかる脱水装置50は、樹脂液槽20の上部の後方位置で一対の側板24間に架設された一対の脱水ロール51と、これら一対の脱水ロール51を駆動する第2駆動モータ52と、この第2駆動モータ52の駆動によって駆動回転する脱水ギヤ53とを備えている。   The dehydrator 50 discharges and dehydrates the adhesive component-containing liquid H once absorbed in the surface layer portion of the adhesive component-impregnated wood W1. The dehydrating device 50 includes a pair of dewatering rolls 51 installed between the pair of side plates 24 at a rear position above the resin liquid tank 20, a second drive motor 52 that drives the pair of dewatering rolls 51, And a dehydrating gear 53 that rotates by driving of the two-drive motor 52.

前記一対の脱水ロール51は、側板24間に貫通架設された一対の脱水ロール軸511回りに同心で一体回転可能に外嵌されている。これら一対の脱水ロール51の対向した周面間の距離は、先の下部プレスロール対33の下部ロール本体332の対向周面間の距離d3と同一か、それより若干広めに設定されている。また、樹脂液槽20に満たされる接着成分含有液Hは、脱水ロール51に到達しない液位に設定されている。   The pair of dewatering rolls 51 are fitted around the pair of dewatering roll shafts 511 penetrating between the side plates 24 so as to be concentric and integrally rotatable. The distance between the opposed peripheral surfaces of the pair of dewatering rolls 51 is set to be the same as or slightly larger than the distance d3 between the opposed peripheral surfaces of the lower roll body 332 of the lower press roll pair 33. Further, the adhesive component-containing liquid H filled in the resin liquid tank 20 is set to a liquid level that does not reach the dewatering roll 51.

第2駆動モータ52の駆動軸521には、同心で一体回転可能に駆動ギヤ522が外嵌されている。この駆動ギヤ522は、互いに噛合している一対の脱水ギヤ53の一方側に噛合され、第2駆動モータ52の駆動による駆動ギヤ522の駆動軸521回りの一体回転が脱水ギヤ53に伝達されるようになっている。そして、これら一対の脱水ギヤ53の回転は、各脱水ロール軸511を介して各脱水ロール51に伝達され、これによって各脱水ロール51が互いに反対方向に向けて回転する。   A drive gear 522 is fitted on the drive shaft 521 of the second drive motor 52 so as to be concentric and integrally rotatable. The drive gear 522 is meshed with one side of a pair of dewatering gears 53 meshed with each other, and the integral rotation around the drive shaft 521 of the drive gear 522 driven by the second drive motor 52 is transmitted to the dewatering gear 53. It is like that. Then, the rotation of the pair of dewatering gears 53 is transmitted to each dewatering roll 51 via each dewatering roll shaft 511, whereby each dewatering roll 51 rotates in the opposite direction.

従って、垂直になった姿勢変更容器41から浮上した接着成分含浸木材W1は、各脱水ロール軸511回りに互いに反対方向に回転している一対の脱水ロール51間の隙間に捕捉され、引き続き各脱水ロール51の駆動回転によって両脱水ロール51間の隙間を圧縮されながら通過するに際して表層に含んだ水分が絞り取られて脱水される。脱水処理後の脱水木材W2は、図略の作業ロボット等の作業手段により、あるいは作業者の手作業によりヒーティングプレス装置60へ送り込まれて加熱圧縮処理が施される。   Accordingly, the adhesive component-impregnated wood W1 floating from the vertical posture changing container 41 is captured in the gap between the pair of dewatering rolls 51 rotating in the opposite directions around each dewatering roll shaft 511, and each dewatering is continued. When passing through the gap between the two dewatering rolls 51 while being compressed by the rotation of the roll 51, the moisture contained in the surface layer is squeezed out and dehydrated. The dehydrated wood W2 after the dehydration process is sent to the heating press device 60 by work means such as a work robot (not shown) or manually by the operator, and is subjected to a heat compression process.

前記ヒーティングプレス装置60は、脱水装置50で脱水処理が施された脱水木材W2に対して圧縮しながら高周波加熱処理を施し、これによって脱水木材W2を表層圧縮木材W3に加工するためのものである。かかるヒーティングプレス装置60は、直方体状を呈する装置本体61と、この装置本体61に装着され脱水木材W2に高周波を印加して加熱処理を施す高周波加熱機構62と、同脱水木材W2に圧縮処理を施す圧縮機構63とを備えている。   The heating press device 60 is for subjecting the dehydrated wood W2 dehydrated by the dehydrator 50 to high-frequency heat treatment while compressing it, thereby processing the dehydrated wood W2 into a surface compressed wood W3. is there. The heating press device 60 includes a device main body 61 having a rectangular parallelepiped shape, a high-frequency heating mechanism 62 that is attached to the device main body 61 and applies a high frequency to the dehydrated wood W2, and heat-treats the dehydrated wood W2. And a compression mechanism 63 for applying

前記装置本体61は、平面視で矩形状の基礎台611と、この基礎台611の四隅部からそれぞれ立設された4本の支柱612と、これら4本の支柱に支持された天板613とを備えている。   The apparatus main body 61 has a rectangular base 611 in plan view, four columns 612 erected from the four corners of the platform 611, and a top plate 613 supported by these four columns. It has.

前記高周波加熱機構62は、基礎台611と天板613との間に配設された上部電極621aおよび下部電極621bからなる上下一対の対向電極621と、これら一対の対向電極621に高周波を印加する高周波発生機622とからなっている。そして、脱水木材W2が上部電極621aおよび下部電極621b間に押圧挟持された状態で、これら一対の対向電極621に高周波発生機622からの高周波が印加されることにより、脱水木材W2に高周波加熱処理が施され、これによって脱水木材W2の表層に含まれた接着成分含有液中の接着成分が所定の温度(接着成分が熱可塑性合成樹脂である場合には軟化点以上の温度、接着成分が熱硬化性合成樹脂である場合には硬化点以上の温度)で加熱される。   The high-frequency heating mechanism 62 applies a high frequency to the pair of upper and lower counter electrodes 621 including the upper electrode 621a and the lower electrode 621b disposed between the base 611 and the top plate 613, and the pair of counter electrodes 621. A high-frequency generator 622. Then, in a state where the dehydrated wood W2 is pressed and clamped between the upper electrode 621a and the lower electrode 621b, a high-frequency heat treatment is applied to the dehydrated wood W2 by applying a high frequency from the high-frequency generator 622 to the pair of counter electrodes 621. As a result, the adhesive component in the adhesive component-containing liquid contained in the surface layer of the dehydrated wood W2 is heated to a predetermined temperature (when the adhesive component is a thermoplastic synthetic resin, the temperature is higher than the softening point and the adhesive component is heated). In the case of a curable synthetic resin, it is heated at a temperature equal to or higher than the curing point.

前記圧縮機構63は、前記対向電極621を昇降させる圧縮処理用シリンダ装置64と、この圧縮処理用シリンダ装置64に対して油圧を供給する第2油圧源65とを備えている。   The compression mechanism 63 includes a compression processing cylinder device 64 that raises and lowers the counter electrode 621, and a second hydraulic pressure source 65 that supplies hydraulic pressure to the compression processing cylinder device 64.

前記圧縮処理用シリンダ装置64は、縦置きで装置本体61の天板613に固定された3本の油圧シリンダ641と、各油圧シリンダ641から天板613を貫通してそれぞれ垂下されたピストンロッド642とを備えている。本実施形態においては、かかる3台の圧縮機構63が左右方向の中央部で前後方向に直列に並設されているが、本発明は、圧縮処理用シリンダ装置64が3台であることに限定されるものではなく、2台以下であってもよいし、3台以上採用してもよい。   The cylinder device 64 for compression processing includes three hydraulic cylinders 641 that are fixed vertically to the top plate 613 of the apparatus main body 61, and piston rods 642 that are suspended from the respective hydraulic cylinders 641 through the top plate 613. And. In the present embodiment, the three compression mechanisms 63 are arranged in series in the front-rear direction at the central portion in the left-right direction, but the present invention is limited to three compression processing cylinder devices 64. However, it may be two or less, or three or more.

そして、各ピストンロッド642の下端部が上部電極621aの上面に固定され、各ピストンロッド642が各油圧シリンダ641内に引き込まれたり、油圧シリンダ641から突出されたりすることにより、上部電極621aが昇降するようになされている。   And the lower end part of each piston rod 642 is fixed to the upper surface of the upper electrode 621a, and each piston rod 642 is pulled into each hydraulic cylinder 641 or protrudes from the hydraulic cylinder 641, whereby the upper electrode 621a moves up and down. It is made to do.

前記第2油圧源65には、オイル貯留槽や駆動モータの駆動で動作する油圧ポンプ等の所定の油圧機器が内装されている。かかる第2油圧源65の駆動により一方向から油圧が油圧シリンダ641へ供給されることによりピストンロッド642が油圧シリンダ641から突出する一方、他方向から油圧が供給されることによりピストンロッド642が油圧シリンダ641内に引き込まれるようになっている。   The second hydraulic power source 65 includes a predetermined hydraulic device such as a hydraulic pump that operates by driving an oil storage tank or a drive motor. When the second hydraulic power source 65 is driven, the hydraulic pressure is supplied from one direction to the hydraulic cylinder 641 so that the piston rod 642 protrudes from the hydraulic cylinder 641, while the hydraulic pressure is supplied from the other direction to cause the piston rod 642 to be hydraulic. It is drawn into the cylinder 641.

そして、上部電極621aが上昇された状態で、前記脱水装置50から導出された脱水木材W2を下部電極621b上に載置する。引き続き第2油圧源65からの油圧シリンダ641への油圧の供給でピストンロッド642を突出させ、これによって下部電極621b上の脱水木材W2を上部電極621aにより押圧して圧縮する。これにより、対向電極621間に押圧挟持された脱水木材W2は、先のロールプレス装置30により圧縮癖が付けられた表層部分が再度圧縮された状態になる。   Then, with the upper electrode 621a raised, the dehydrated wood W2 derived from the dehydrator 50 is placed on the lower electrode 621b. Subsequently, the piston rod 642 is protruded by the supply of hydraulic pressure from the second hydraulic power source 65 to the hydraulic cylinder 641, whereby the dehydrated wood W2 on the lower electrode 621b is pressed and compressed by the upper electrode 621a. As a result, the dehydrated wood W2 pressed and held between the counter electrodes 621 is in a state where the surface layer portion to which the compression rod is attached by the previous roll press device 30 is compressed again.

以下、図4および図5を基に、必要に応じて図1および図2を参照しながら本発明に係る製造装置10の作用について説明する。因みに、図5は、ロールプレス装置30における原料木材W0の状態変化を説明するための説明図であり、図5(A)は、原料木材W0が上部プレスロール対31により圧縮されつつある状態、図5(B)は、原料木材W0が上部プレスロール対31および中間プレスロール対32により圧縮されつつある状態、図5(C)は、原料木材W0が上部プレスロール対31,中間プレスロール対32および下部プレスロール対33により圧縮されつつある状態をそれぞれ示している。なお、図5におけるYによる方向表示は、図4の場合と同様(−Y:前方、+Y:後方)である。   Hereinafter, the operation of the manufacturing apparatus 10 according to the present invention will be described based on FIGS. 4 and 5 with reference to FIGS. 1 and 2 as necessary. Incidentally, FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a state change of the raw material wood W0 in the roll press device 30, and FIG. 5 (A) is a state where the raw material wood W0 is being compressed by the upper press roll pair 31, FIG. 5B shows a state in which the raw wood W0 is being compressed by the upper press roll pair 31 and the intermediate press roll pair 32, and FIG. 5C shows the raw wood W0 in the upper press roll pair 31 and the intermediate press roll pair. The state being compressed by 32 and the lower press roll pair 33 is each shown. In addition, the direction display by Y in FIG. 5 is the same as that in FIG. 4 (−Y: forward, + Y: backward).

前記原料木材W0に対して表層圧縮処理を施し、表層圧縮木材W3を製造するに際しては、まず、樹脂液槽20内に略満杯になるまで接着成分含有液Hを注ぎ入れ、引き続き第1駆動モータ36および第2駆動モータ52をそれぞれ駆動する。こうすることにより、第1駆動モータ36の駆動力は、駆動軸361および駆動ギヤ35を介して一対の下部ギヤ343に伝達され、この下部ギヤ343の回転は下部アイドルギヤ345を介して一対の中間ギヤ342に伝達され、この中間ギヤ342の回転は上部アイドルギヤ344を介して一対の上部ギヤ341に伝達される。   When the surface wood compression process is performed on the raw material wood W0 to produce the surface wood compression wood W3, first, the adhesive component-containing liquid H is poured into the resin liquid tank 20 until it is almost full, and then the first drive motor continues. 36 and the second drive motor 52 are driven. Thus, the driving force of the first drive motor 36 is transmitted to the pair of lower gears 343 via the drive shaft 361 and the drive gear 35, and the rotation of the lower gear 343 is paired via the lower idle gear 345. The rotation of the intermediate gear 342 is transmitted to the pair of upper gears 341 via the upper idle gear 344.

また、第2駆動モータ52の駆動力は、駆動軸521、駆動ギヤ522および一対の脱水ギヤ53を介して一対の脱水ロール51に伝達され、これによって各脱水ロール51は、各脱水ロール軸511回りに互いに反対方向へ向けて駆動回転する。   The driving force of the second drive motor 52 is transmitted to the pair of dewatering rolls 51 via the drive shaft 521, the drive gear 522, and the pair of dewatering gears 53, whereby each dewatering roll 51 is transmitted to each dewatering roll shaft 511. Drives and rotates in directions opposite to each other.

このような状態で、前記各一対のギヤ341,342,343が駆動回転することにより各プレスロール対31,32,33が各ローラ軸311,321,331回りにそれぞれ回転する。この回転においては、右側のプレスロールがローラ軸回りに図4における反時計方向に向けて駆動回転する一方、左側のプレスロールがローラ軸回りに図4における時計方向に向けて駆動回転する。   In this state, the pair of gears 341, 342, and 343 are driven to rotate, so that the press roll pairs 31, 32, and 33 rotate about the roller shafts 311, 321, and 331, respectively. In this rotation, the right press roll rotates around the roller axis in the counterclockwise direction in FIG. 4, while the left press roll rotates around the roller axis in the clockwise direction in FIG.

このように各プレスロール対31,32,33が駆動回転された状態において原料木材W0を、図4に示すように、上部プレスロール対31の各単位ロール間に形成された隙間へ右下がりの傾斜状態で差し込む。こうすることにより原料木材W0は、上部プレスロール対31の互いに反対方向に向かう回転に誘導されて中間プレスロール対32へ導入され、ついで上部プレスロール対31および中間プレスロール対32の駆動回転に誘導されて下部プレスロール対33へ導入される。そして、下部プレスロール対33を通過した原料木材W0は、接着成分含浸木材W1となって表層部分が圧縮された状態で姿勢変更容器41内へ排出される。   In this state where the press roll pairs 31, 32, 33 are driven and rotated, the raw wood W0 is lowered to the right into the gaps formed between the unit rolls of the upper press roll pair 31, as shown in FIG. Insert in an inclined state. By doing so, the raw wood W0 is guided to the rotation of the upper press roll pair 31 in the opposite directions and is introduced into the intermediate press roll pair 32, and then the upper press roll pair 31 and the intermediate press roll pair 32 are driven to rotate. It is guided and introduced into the lower press roll pair 33. Then, the raw material wood W0 that has passed through the lower press roll pair 33 becomes an adhesive component-impregnated wood W1 and is discharged into the posture changing container 41 in a state where the surface layer portion is compressed.

ここで、原料木材W0が接着成分含浸木材W1になるメカニズムを、各プレスロール対31,32,33の配列状態を示す図4の部分拡大図である図5を基に詳細に説明する。まず、図5(A)に示す状態では、厚み寸法d0の原料木材W0が互いに反対方向に向けて駆動回転している上部プレスロール対31の隙間に引き込まれ、これによって厚み寸法がd1にまで圧縮された状態で上部プレスロール対31から下方に向けて排出されている。なおこのとき原料木材W0は、全体的に均等に圧縮されるのではなく、表層部分の木材組織が破壊されてその部分のみが圧縮された状態になっている。   Here, the mechanism by which the raw material wood W0 becomes the adhesive component-impregnated wood W1 will be described in detail with reference to FIG. 5 which is a partially enlarged view of FIG. 4 showing the arrangement state of the press roll pairs 31, 32, 33. First, in the state shown in FIG. 5 (A), the raw material wood W0 having the thickness dimension d0 is drawn into the gap between the upper press roll pair 31 that is driven and rotated in the opposite directions, thereby the thickness dimension reaches d1. In a compressed state, it is discharged downward from the upper press roll pair 31. At this time, the raw material wood W0 is not uniformly compressed as a whole, but the wood structure of the surface layer portion is destroyed and only that portion is compressed.

ついで、上部プレスロール対31の駆動回転の継続により原料木材W0が駆動回転している中間プレスロール対32に到達すると、当該原料木材W0は、図5(B)に示すように、この中間プレスロール対32の各ロール間に噛み込まれ、これによってd1であった厚み寸法がd2にまで圧縮される。このときも原料木材W0は、全体的に均等に圧縮されるのではなく、表層部分のみが圧縮された状態になっている。   Next, when the raw wood W0 reaches the intermediate press roll pair 32 in which the raw wood W0 is driven and rotated by continuing the drive rotation of the upper press roll pair 31, the raw wood W0 is moved to the intermediate press roll as shown in FIG. It is caught between each roll of the roll pair 32, and the thickness dimension which was d1 is compressed to d2 by this. Also at this time, the raw material wood W0 is not compressed uniformly as a whole, but only the surface layer portion is compressed.

ついで、上部プレスロール対31および中間プレスロール対32の駆動回転の継続により原料木材W0が駆動回転している下部プレスロール対33に到達すると、当該原料木材W0は、図5(C)に示すように、この下部プレスロール対33の各ロール間に噛み込まれ、これによってd2であった厚み寸法がd3にまで圧縮される。このときも原料木材W0は、全体的に均等に圧縮されるのではなく、表層部分のみが圧縮された状態になっている。   Subsequently, when the raw wood W0 reaches the lower press roll pair 33 in which the raw wood W0 is driven and rotated by continuing the driving rotation of the upper press roll pair 31 and the intermediate press roll pair 32, the raw wood W0 is shown in FIG. In this way, the lower press roll pair 33 is bitten between the rolls, whereby the thickness dimension of d2 is compressed to d3. Also at this time, the raw material wood W0 is not compressed uniformly as a whole, but only the surface layer portion is compressed.

そして、下部プレスロール対33から下方に向けて押し出された原料木材W0は、元の厚さに復元されるため、この復元された木材組織の細胞内に接着成分含有液Hが吸引され(図5(C)に点描で表示)、これによって原料木材W0の表層部分に接着成分含有液Hが含浸された接着成分含浸木材W1が形成される。   Then, since the raw wood W0 extruded downward from the lower press roll pair 33 is restored to its original thickness, the adhesive component-containing liquid H is sucked into the cells of the restored wood tissue (see FIG. 5 (C)), thereby forming an adhesive component-impregnated wood W1 in which the surface layer portion of the raw material wood W0 is impregnated with the adhesive component-containing liquid H.

ついで、図4に戻り、原料木材W0が各プレスロール対31,32,33を順次通過することにより形成された接着成分含浸木材W1は、傾斜姿勢に姿勢設定された姿勢変更容器41内に収容される。そして、接着成分含浸木材W1が姿勢変更容器41に収容された後、油圧装置42が駆動され、これによるピストンロッド442の油圧シリンダ441内への没入によって連結アーム412が回動軸411回りに時計方向回動され、結果として連結アーム412と一体の姿勢変更容器41が傾斜姿勢から垂直姿勢に姿勢変更する。   Next, returning to FIG. 4, the adhesive component-impregnated wood W <b> 1 formed by the raw material wood W <b> 0 sequentially passing through the press roll pairs 31, 32, 33 is accommodated in the posture change container 41 set in the inclined posture. Is done. Then, after the adhesive component-impregnated wood W1 is accommodated in the posture changing container 41, the hydraulic device 42 is driven, and the connecting arm 412 is rotated around the rotation shaft 411 by the immersion of the piston rod 442 into the hydraulic cylinder 441. As a result, the posture changing container 41 integrated with the connecting arm 412 changes its posture from the inclined posture to the vertical posture.

そうすると、姿勢変更容器41内に収容されていた接着成分含浸木材W1は、自身の浮力によって浮き上がり、その上端が互いに反対方向に回転している脱水装置50の一対の脱水ロール51により受け止められる。   Then, the adhesive component impregnated wood W1 accommodated in the posture changing container 41 is lifted by its own buoyancy, and is received by the pair of dewatering rolls 51 of the dewatering device 50 whose upper ends are rotating in opposite directions.

そして、一対の脱水ロール51により受け止められた接着成分含浸木材W1は、その後、当該一対の脱水ロール51の互いに反対方向へ向かう回転(後方の脱水ロール51は、後方の脱水ロール軸511回りに時計方向に向けて一体回転するとともに、前方の脱水ロール51は、前方の脱水ロール軸511回りに反時計方向に向けて一体回転する)により押圧挟持された状態で上方に向けて押し上げられ、このときに一対の脱水ロール51による圧縮処理で表層部分に吸収されていた接着成分含有液Hが絞り取られ、これによって脱水処理が行われる。   The adhesive component-impregnated wood W1 received by the pair of dewatering rolls 51 is then rotated in the opposite direction of the pair of dewatering rolls 51 (the rear dewatering roll 51 is rotated around the rear dewatering roll shaft 511). And the front dewatering roll 51 is pushed upward by a state of being pressed and clamped by the anti-clockwise rotation around the front dewatering roll shaft 511. The adhesive component-containing liquid H absorbed in the surface layer portion by the compression treatment by the pair of dewatering rolls 51 is squeezed out, whereby the dewatering treatment is performed.

脱水処理が施された脱水木材W2には、その表層部分に吸収されていた余分な接着成分含有液Hが排出され、これによって必要かつ充分な接着成分含有液Hが木材の表層部分の細胞組織内に残留した状態になる。   The dehydrated wood W2 that has been subjected to the dehydration process discharges the excess adhesive component-containing liquid H that has been absorbed by the surface layer portion thereof, so that the necessary and sufficient adhesive component-containing liquid H becomes the cellular tissue of the surface layer portion of the wood. It remains in the state.

ついで、脱水装置50から排出された脱水木材W2は、作業ロボットまたは作業者の人力により、ヒーティングプレス装置60の対向電極621間に装填される。引き続き、圧縮機構63の駆動によりピストンロッド642が油圧シリンダ641から突出され、これによる上部電極621aの下降によって上部電極621aと下部電極621bとの間に挟持された脱水木材W2に圧縮処理が施される。   Next, the dehydrated wood W2 discharged from the dehydrating apparatus 50 is loaded between the counter electrodes 621 of the heating press apparatus 60 by the work robot or the human power of the operator. Subsequently, the piston rod 642 protrudes from the hydraulic cylinder 641 by driving the compression mechanism 63, and the dehydration wood W2 sandwiched between the upper electrode 621a and the lower electrode 621b is compressed by the lowering of the upper electrode 621a. The

この圧縮処理によって、脱水木材W2の圧縮履歴があり、かつ、内部組織に接着成分含有液Hが吸収されている表層部分が圧縮されて減容した状態になる。この状態で高周波加熱機構62の駆動により高周波発生機622からの高周波が対向電極621を介して脱水木材W2に印加される。かかる高周波加熱によって脱水木材W2の表層部分に吸収されている接着成分含有液H中の接着成分は、熱処理が施されることになる。   By this compression treatment, the surface layer portion where the dehydrated wood W2 has a compression history and the internal tissue absorbs the adhesive component-containing liquid H is compressed and reduced in volume. In this state, the high frequency heating mechanism 62 is driven to apply a high frequency from the high frequency generator 622 to the dehydrated wood W <b> 2 through the counter electrode 621. The adhesive component in the adhesive component-containing liquid H absorbed by the surface layer portion of the dehydrated wood W2 by such high-frequency heating is subjected to heat treatment.

そして、接着成分含有液H中の合成樹脂成分が熱可塑性合成樹脂である場合には、かかる高周波加熱で軟化溶融され、接着剤としての機能を発揮する。従って、所定時間の高周波印加処理の後に脱水木材W2を対向電極621間から取り出し、所定のクリップ金具でクリップした状態で自然放冷することにより、表層圧縮木材W3を得ることができる。   When the synthetic resin component in the adhesive component-containing liquid H is a thermoplastic synthetic resin, it is softened and melted by such high-frequency heating and exhibits a function as an adhesive. Therefore, the surface layer compressed wood W3 can be obtained by taking out the dehydrated wood W2 from between the counter electrodes 621 after being subjected to the high-frequency application process for a predetermined time, and naturally allowing it to cool in a state of being clipped by a predetermined clip fitting.

これに対し、接着成分含有液H中の接着成分が熱硬化性合成樹脂である場合には、高周波加熱処理で当該合成樹脂の硬化温度以上にまで加熱することにより、直ちに表層圧縮木材W3を得ることができる。   On the other hand, when the adhesive component in the adhesive component-containing liquid H is a thermosetting synthetic resin, the surface layer compressed wood W3 is immediately obtained by heating to a temperature equal to or higher than the curing temperature of the synthetic resin by high-frequency heat treatment. be able to.

以上詳述したように、本実施形態に係る表層改質木質材料の製造装置(方法)は、表層部分を選択的に圧縮した木質材料としての表層圧縮木材W3を製造する装置(方法)であり、各プレスロール対31,32,33を用いて原料木材W0の表層部分を合成樹脂含有液中または天然系接着剤含有液中で選択的に圧縮する圧縮装置としてのロールプレス装置30(注入工程P1)と、このロールプレス装置30によって表層部分が選択的に圧縮され、かつ、圧縮履歴を有する表層部分に接着成分含有液Hが含浸された接着成分含浸木材W1に対し脱水処理を施す脱水装置50(脱水工程P2)と、ロールプレス装置30によって圧縮変形の履歴を付与された前記表層部分を加熱しつつプレスするヒーティングプレス装置60(加熱工程P3)とを備えて構成されている。   As described above in detail, the manufacturing apparatus (method) for the surface layer modified wood material according to the present embodiment is an apparatus (method) for manufacturing the surface layer compressed wood W3 as the wood material in which the surface layer portion is selectively compressed. , Roll press device 30 as a compression device that selectively compresses the surface layer portion of raw wood W0 in a synthetic resin-containing liquid or a natural adhesive-containing liquid using each press roll pair 31, 32, 33 (injection step) P1), and a dehydrating apparatus that dehydrates the adhesive component-impregnated wood W1 in which the surface layer portion is selectively compressed by the roll press device 30 and the surface layer portion having a compression history is impregnated with the adhesive component-containing liquid W1. 50 (dehydration step P2), and a heating press device 60 (heating step P3) for pressing the surface layer portion given the history of compression deformation by the roll press device 30 while heating. Equipped and are configured.

かかる構成の表層改質木質材料の製造装置(方法)によれば、ロールプレス装置30(注入工程P1)において接着成分含有液H中で表層部分が各プレスロール対31,32,33の周面により一旦選択的に圧縮変形された原料木材W0は、各プレスロール対31,32,33を通過して圧縮状態が解除された時点で元に復元し、そのとき接着成分含有液Hが一旦縮まった原料木材W0の組織内の空間の元の容量への復元で当該組織内に吸収され、これにより接着成分含浸木材W1が形成される。   According to the manufacturing apparatus (method) of the surface layer modified wood material having such a structure, the surface layer portion in the adhesive component-containing liquid H in the roll press apparatus 30 (injection step P1) is the peripheral surface of each press roll pair 31, 32, 33. The raw material wood W0 which has been selectively compressed and deformed by the above is restored to its original state when the compressed state is released after passing through the respective press roll pairs 31, 32, 33, and the adhesive component-containing liquid H is once shrunk at that time. The restoration of the raw material wood W0 to the original capacity of the space in the tissue is absorbed into the tissue, thereby forming the adhesive component-impregnated wood W1.

ついで実行される脱水装置50(脱水工程)による脱水処理により、接着成分含浸木材W1から余分な水分が取り除かれて脱水木材W2が形成される。   Then, by the dehydration process performed by the dehydrating device 50 (dehydration step), excess water is removed from the adhesive component-impregnated wood W1 to form the dehydrated wood W2.

そして、引き続き加熱しつつ行われる圧縮処理が可能なヒーティングプレス装置60(加熱工程P3)での加熱圧縮処理により、脱水木材W2は、その表層部分にロールプレス装置30での圧縮変形履歴が残った状態になっていることで容易に圧縮処理が施される。この加熱圧縮処理により原料木材W0の表層部分に一旦吸収され、かつ、木材組織内に残留した加熱状態の合成樹脂が接着剤または固化剤の役割を果たして圧縮された原料木材W0の表層部分が元の容量に戻るのを阻止するため、結果として表層部分の圧縮変形状態が維持される永久固形化が実現する。   The dehydrated wood W2 has a history of compression deformation in the roll press device 30 in the surface layer portion by the heat compression processing in the heating press device 60 (heating step P3) that can be compressed while being heated. The compression process is easily performed by being in the state. By this heat compression treatment, the surface layer portion of the raw material wood W0, which is once absorbed by the surface layer portion of the raw material wood W0 and compressed by the heated synthetic resin remaining in the wood structure serving as an adhesive or a solidifying agent, is the original. As a result, permanent solidification in which the compression deformation state of the surface layer portion is maintained is realized.

そして、接着成分含有液H中の合成樹脂が熱硬化性合成樹脂である場合には、当該熱硬化性合成樹脂が加熱工程P3での加熱処理時に硬化し、これによって原料木材W0の表層部分の選択的な圧縮弾性変形状態、すなわち硬化状態が安定して維持される。   And when the synthetic resin in the adhesive component containing liquid H is a thermosetting synthetic resin, the said thermosetting synthetic resin hardens | cures at the time of the heat processing in the heating process P3, and, thereby, the surface layer part of the raw material wood W0 A selective compression elastic deformation state, that is, a cured state is stably maintained.

これに対し、接着成分含有液H中の合成樹脂が熱可塑性合成樹脂である場合には、当該熱可塑性合成樹脂が加熱工程P3での加熱処理時に軟化して良好な流動性を発揮し、木材組織の深部に浸透した状態になる。この状態の原料木材W0に自然放冷または強制冷却の処理を施すことにより原料木材W0の表層部分は圧縮変形状態で硬化状態が安定して維持される。   On the other hand, when the synthetic resin in the adhesive component-containing liquid H is a thermoplastic synthetic resin, the thermoplastic synthetic resin softens during the heat treatment in the heating step P3 and exhibits good fluidity. It penetrates deep into the tissue. By subjecting the raw material wood W0 in this state to natural cooling or forced cooling, the surface layer portion of the raw material wood W0 is stably maintained in a compression-deformed state.

このように、注入工程P1においてロールプレス装置30を用いて原料木材W0の表層部分に接着成分含有液Hを含浸させることにより、引き続き脱水工程P2の後に実行される加熱工程P3での加熱しながらのプレス処理により、合成樹脂が本来的に保有している接着性能または固化性能に基づき原料木材W0の表層部分の圧縮変形状態が維持されるため、従来のように、単に木材組織と加熱された水との長時間に亘る反応によって原料木材W0の圧縮変形状態を固定させる方式に比較し、表面性能が向上するとともに、生産性も向上する。また、合成樹脂の硬化温度または軟化温度は、木材組織と水との反応温度より低く設定することが可能であるため、高温に起因した原料木材W0の表面の変色を防止することができ、原料木材W0の風合いが維持される。   In this manner, by impregnating the surface layer portion of the raw material wood W0 with the adhesive component-containing liquid H using the roll press device 30 in the injection step P1, the heating step P3 subsequently performed after the dehydration step P2 is performed while heating. Since the compression deformation state of the surface layer portion of the raw material wood W0 is maintained based on the adhesion performance or the solidification performance inherently possessed by the synthetic resin by the press treatment of the material, it is simply heated with the wood structure as in the past. Compared with the method of fixing the compression deformation state of the raw material wood W0 by the reaction with water for a long time, the surface performance is improved and the productivity is also improved. Further, since the curing temperature or softening temperature of the synthetic resin can be set lower than the reaction temperature between the wood structure and water, discoloration of the surface of the raw material wood W0 due to the high temperature can be prevented. The texture of the wood W0 is maintained.

表1は、本発明の効果を項目毎に一覧表にまとめた効果表である。   Table 1 is an effect table in which the effects of the present invention are summarized in a list for each item.

Figure 0005129516
Figure 0005129516

なお、天然系接着剤やシリコン系の合成樹脂は、元々ホルムアルデヒドを含まないため安全である。その他のホルムアルデヒドを含む合成樹脂であっても、熱処理を施すことで基準値(日本農業規格のF☆☆☆☆(フォースター))以下の低VOC(Volatile Organic Compounds:低揮発性有機化合物)とすることができる。   Natural adhesives and silicone-based synthetic resins are safe because they do not contain formaldehyde. Even with other synthetic resins containing formaldehyde, by applying heat treatment, low VOC (Volatile Organic Compounds) below the standard value (F ☆☆☆☆ (Forster) of Japanese agricultural standards) and can do.

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の態様をも採用することが可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the following aspects can also be adopted.

(1)上記の実施形態の表層圧縮木材W3の製造装置10においては、ロールプレス装置30、移送装置40および脱水装置50が1つの樹脂液槽20内に装着されているが、こうする代わりにロールプレス装置30、移送装置40および脱水装置50をそれぞれ他とは独立した別個の装置として別々に構成してもよい。   (1) In the manufacturing apparatus 10 of the surface layer compressed wood W3 of the above embodiment, the roll press device 30, the transfer device 40, and the dehydrating device 50 are mounted in one resin liquid tank 20, but instead of doing this The roll press device 30, the transfer device 40, and the dewatering device 50 may be separately configured as separate devices independent of each other.

(2)上記の実施形態においては、注入工程P1と、加熱工程P3との間に脱水工程P2を介設しているが、脱水工程P2は必ずしも必須ではなく、特に設ける必要はない。この場合、注入工程P1で原料木材W0に圧縮処理を施すことで得られた接着成分含浸木材W1は、直ちに加熱工程P3へ送り込まれる。   (2) In the above-described embodiment, the dehydration process P2 is interposed between the injection process P1 and the heating process P3. However, the dehydration process P2 is not necessarily required and is not particularly required. In this case, the adhesive component-impregnated wood W1 obtained by compressing the raw material wood W0 in the injection step P1 is immediately sent to the heating step P3.

(3)上記の実施形態においては、加熱工程P3での脱水木材W2(脱水処理が施されない場合は接着成分含浸木材W1)への加熱処理に高周波加熱機構62による高周波加熱が採用されているが、本発明は、加熱工程P3での木材の加熱に高周波加熱を採用することに限定されるものではなく、例えば、木材を挟持する上下のプレス板内にニクロム線などの通電発熱体を埋設し、この通電発熱体への通電による発熱で木材を加熱してもよい。   (3) In the above-described embodiment, high-frequency heating by the high-frequency heating mechanism 62 is employed for the heat treatment of the dehydrated wood W2 in the heating step P3 (or the adhesive component-impregnated wood W1 when the dehydration is not performed). The present invention is not limited to the use of high-frequency heating for heating the wood in the heating step P3. For example, an electric heating element such as a nichrome wire is embedded in the upper and lower press plates sandwiching the wood. The wood may be heated by heat generated by energizing the energization heating element.

(4)上記の実施形態においては、ロールプレス装置30に上部プレスロール対31、中間プレスロール対32および下部プレスロール対33の3つのプレスロール対が採用されているが、本発明は、プレスロール対が3つであることに限定されるものではなく、2つ以下でもよいし、4つ以上であってもよい。   (4) In the above embodiment, three press roll pairs, that is, the upper press roll pair 31, the intermediate press roll pair 32, and the lower press roll pair 33 are employed in the roll press apparatus 30, but the present invention provides a press The number of roll pairs is not limited to three, but may be two or less, or may be four or more.

(5)上記の実施形態においては第1油圧源43および第2油圧源65をまとめて1台の油圧源とし、この1台の油圧源からの油圧で姿勢変更用シリンダ装置44および圧縮処理用シリンダ装置64の双方を駆動させるようにしてもよい。   (5) In the above embodiment, the first hydraulic pressure source 43 and the second hydraulic pressure source 65 are combined into one hydraulic pressure source, and the posture changing cylinder device 44 and the compression processing are set by the hydraulic pressure from the single hydraulic pressure source. Both cylinder devices 64 may be driven.

(6)上記の実施形態においては、加熱工程P3でヒーティングプレス装置60が採用され、脱水木材W2にプレス処理を施しながら加熱処理を施すようになされているが、プレス処理を施すことなく加熱処理のみを施すようにしてもよい。こうすることによって脱水木材W2の表層部分がたとえ圧密されていない状態であっても、表層部分の木材組織内に侵入した接着成分含有液H中の接着成分である樹脂や天然系接着剤が固化し、これら当該接着成分そのものの作用で木質材料の表面を硬くするなど、表面性能を向上させることができる。   (6) In the above embodiment, the heating press device 60 is employed in the heating step P3, and the dehydrated wood W2 is subjected to the heat treatment while being subjected to the press treatment. Only processing may be performed. By doing so, even if the surface layer portion of the dehydrated wood W2 is not consolidated, the resin or natural adhesive that is the adhesive component in the adhesive component-containing liquid H that has entered the wood structure of the surface layer portion is solidified. In addition, the surface performance can be improved, for example, the surface of the wood material is hardened by the action of the adhesive component itself.

本発明に係る表層改質木質材料の製造方法の一実施形態を説明するための工程図である。It is process drawing for demonstrating one Embodiment of the manufacturing method of the surface layer modified wood material which concerns on this invention. 平板プレスにより加える押圧力に対応した木材の応力(kgf/cm)と、木材表層部分の圧縮変形(ひずみ(mm))寸法との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the stress (kgf / cm < 2 >) of the timber corresponding to the pressing force applied with a flat plate press, and the compressive deformation (strain (mm)) dimension of a timber surface layer part. 表層圧縮木材の製造装置の一実施形態を示す一部切欠き斜視図である。It is a partially notched perspective view which shows one Embodiment of the manufacturing apparatus of surface layer compression wood. 図3に示す製造装置の正面視の断面図である。It is sectional drawing of the front view of the manufacturing apparatus shown in FIG. ロールプレス装置における原料木材の状態変化を説明するための説明図であり、(A)は、原料木材が上部プレスロール対により圧縮されつつある状態、(B)は、原料木材が上部プレスロール対および中間プレスロール対により圧縮されつつある状態、(C)は、原料木材が上部プレスロール対,中間プレスロール対および下部プレスロール対により圧縮されつつある状態をそれぞれ示している。It is explanatory drawing for demonstrating the state change of the raw material timber in a roll press apparatus, (A) is the state in which raw material timber is being compressed by the upper press roll pair, (B) And (C) shows a state in which the raw material wood is being compressed by the upper press roll pair, the intermediate press roll pair, and the lower press roll pair, respectively.

10 製造装置 20 樹脂液槽
21 底板 22 前方傾斜板
23 後方板 24 側板
30 ロールプレス装置(圧縮装置)
31 上部プレスロール対(ロール体)
311 上部ロール軸 312 上部ロール本体
32 中間プレスロール対(ロール体)
321 中間ロール軸 322 中間ロール本体
33 下部プレスロール対(ロール体)
331 下部ロール軸 332 下部ロール本体
34 プレスロール駆動機構 341 上部ギヤ
342 中間ギヤ 343 下部ギヤ
344 上部アイドルギヤ 345 下部アイドルギヤ
35 駆動ギヤ 36 第1駆動モータ
361 駆動軸 40 移送装置
41 姿勢変更容器 411 回動軸
412 連結アーム 42 油圧装置
43 第1油圧源 44 姿勢変更用シリンダ装置
441 油圧シリンダ 442 ピストンロッド
443 接続ピン 50 脱水装置
51 脱水ロール 511 脱水ロール軸
52 駆動モータ 521 駆動軸
522 駆動ギヤ 53 脱水ギヤ
60 ヒーティングプレス装置(加熱装置)
61 装置本体 611 基礎台
612 支柱 613 天板
62 高周波加熱機構 621 対向電極
621a 上部電極 621b 下部電極
622 高周波発生機 63 圧縮機構
64 圧縮処理用シリンダ装置
641 油圧シリンダ 642 ピストンロッド
65 第2油圧源 H 接着成分含有液
P1 注入工程 P2 脱水工程
P3 加熱工程 W0 原料木材
W1 接着成分含浸木材 W2 脱水木材
W3 表層圧縮木材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Manufacturing apparatus 20 Resin liquid tank 21 Bottom plate 22 Front inclination board 23 Back board 24 Side board 30 Roll press apparatus (compression apparatus)
31 Upper press roll pair (roll body)
311 Upper roll shaft 312 Upper roll body 32 Intermediate press roll pair (roll body)
321 Intermediate roll shaft 322 Intermediate roll body 33 Lower press roll pair (roll body)
331 Lower roll shaft 332 Lower roll body 34 Press roll drive mechanism 341 Upper gear 342 Intermediate gear 343 Lower gear 344 Upper idle gear 345 Lower idle gear 35 Drive gear 36 First drive motor 361 Drive shaft 40 Transfer device 41 Posture change container 411 times Driving shaft 412 Connecting arm 42 Hydraulic device 43 First hydraulic power source 44 Posture changing cylinder device 441 Hydraulic cylinder 442 Piston rod 443 Connection pin 50 Dehydrating device 51 Dehydrating roll 511 Dehydrating roll shaft 52 Driving motor 521 Driving shaft 522 Driving gear 53 Dehydrating gear 60 Heating press device (heating device)
61 apparatus main body 611 foundation stand 612 support 613 top plate 62 high frequency heating mechanism 621 counter electrode 621a upper electrode 621b lower electrode 622 high frequency generator 63 compression mechanism 64 compression processing cylinder device 641 hydraulic cylinder 642 piston rod 65 second hydraulic power source H adhesion Component-containing liquid P1 Injection process P2 Dehydration process P3 Heating process W0 Raw material wood W1 Adhesive component-impregnated wood W2 Dehydrated wood W3 Surface compressed wood

Claims (8)

表層部分を改質した木質材料を製造する装置であって、
接着成分含有液中でロール体を用いて前記木質材料の表層部分を選択的に一時的に圧縮しながら前記表層部分に前記接着成分含有液を注入する注入装置と、
前記注入装置によって前記接着成分含有液が注入された前記表層部分に加熱処理を施す加熱装置とを有し、
前記注入装置は、
平面視で矩形の底板と、前記底板の前縁部から斜めに立設され、後方に向かって先下がりに傾斜する前方傾斜板と、前記底板の後端部から略垂直に立設された後方板と、左右両側板とを有する樹脂液槽と、
前記前方傾斜板に沿って設けられ、前記樹脂液槽に貯留された前記接着成分含有液内に少なくとも一部の前記ロール体が配設されるロールプレス装置と、
前記後方板に沿って設けられ、前記樹脂液槽に貯留された前記接着成分含有液の液面上に少なくとも一部の脱水ロールが配設される脱水装置と、
前記樹脂液槽の底部付近に設けられ、前記ロールプレス装置から排出された木質材料を受領する傾斜姿勢と、受領した木質材料を前記脱水装置へ排出する垂直姿勢との間で姿勢変更する姿勢変更容器を有する移送装置とを含むことを特徴とする表層改質木質材料の製造装置。
An apparatus for producing a wood material having a modified surface layer,
An injection device that injects the adhesive component-containing liquid into the surface layer portion while selectively temporarily compressing the surface layer portion of the wooden material using a roll body in the adhesive component-containing liquid;
A heating device that heats the surface layer portion into which the adhesive component-containing liquid has been injected by the injection device;
The injection device comprises:
A rectangular bottom plate in plan view, a front inclined plate standing obliquely from the front edge portion of the bottom plate and inclined downward toward the rear, and a rear standing substantially vertically from the rear end portion of the bottom plate A resin bath having a plate and left and right side plates;
A roll press apparatus in which at least a part of the roll body is disposed in the adhesive component-containing liquid provided along the front inclined plate and stored in the resin liquid tank;
A dehydrating device provided along the rear plate and having at least a part of a dewatering roll disposed on a liquid surface of the adhesive component-containing liquid stored in the resin liquid tank;
A posture change that is provided near the bottom of the resin liquid tank and changes the posture between an inclined posture for receiving the wood material discharged from the roll press device and a vertical posture for discharging the received wood material to the dewatering device. An apparatus for producing a surface-modified woody material comprising a transfer device having a container.
前記接着成分含有液は、合成樹脂含有液および天然系接着剤含有液のいずれか一方であることを特徴とする請求項1記載の表層改質木質材料の製造装置。   The apparatus for producing a surface modified woody material according to claim 1, wherein the adhesive component-containing liquid is one of a synthetic resin-containing liquid and a natural adhesive-containing liquid. 前記合成樹脂含有液は、水中に熱硬化性合成樹脂が溶解された合成樹脂溶液であることを特徴とする請求項2記載の表層改質木質材料の製造装置。   The apparatus for producing a surface-modified woody material according to claim 2, wherein the synthetic resin-containing liquid is a synthetic resin solution in which a thermosetting synthetic resin is dissolved in water. 前記合成樹脂含有液は、水中に熱硬化性合成樹脂および熱可塑性合成樹脂の少なくとも一方がコロイド状に分散された合成樹脂エマルジョンであることを特徴とする請求項2記載の表層改質木質材料の製造装置。   3. The surface layer-modified woody material according to claim 2, wherein the synthetic resin-containing liquid is a synthetic resin emulsion in which at least one of a thermosetting synthetic resin and a thermoplastic synthetic resin is dispersed in water in a colloidal form. manufacturing device. 前記合成樹脂含有液は、水中に熱硬化性合成樹脂および熱可塑性合成樹脂の少なくとも一方の粒状物が分散された合成樹脂懸濁液であることを特徴とする請求項2記載の表層改質木質材料の製造装置。   3. The surface-modified woody material according to claim 2, wherein the synthetic resin-containing liquid is a synthetic resin suspension in which at least one granular material of a thermosetting synthetic resin and a thermoplastic synthetic resin is dispersed in water. Material production equipment. 前記加熱装置は、前記注入装置のロール体により圧縮変形の履歴が付与された前記表層部分を圧縮する圧縮装置を備えることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の表層改質木質材料の製造装置。 The heating device, the surface modification wood according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises a compression device for compressing the surface layer portion history of compressive deformation imparted by the roll body of the injection device Material production equipment. 請求項1乃至のいずれかに記載の製造装置を用いて表層改質木質材料を製造する製造方法であって、前記注入装置を用いて、木質材料の表層部分を選択的に、かつ、一時的に圧縮しながら前記接着成分含有液を前記表層部分に注入する注入工程および前記注入工程における一時的な圧縮処理の完了後の木質材料に対して脱水処理を施す脱水工程と、前記加熱装置を用いて前記脱水工程で前記接着成分含有液が注入された前記表層部分に加熱処理を施す加熱工程とを含むことを特徴とする表層改質木質材料の製造方法。 It is a manufacturing method which manufactures a surface layer modified woody material using the manufacturing apparatus in any one of Claims 1 thru | or 6 , Comprising: The surface layer part of the wood material is selectively and temporarily used using the said injection apparatus. An injection step of injecting the adhesive component-containing liquid into the surface layer part while compressing, a dehydration step of performing a dehydration process on the woody material after completion of the temporary compression process in the injection step, and the heating device And a heating step of performing a heat treatment on the surface layer portion into which the adhesive component-containing liquid has been injected in the dehydration step. 前記加熱工程において前記注入工程で圧縮変形の履歴が付与された前記表層部分を圧縮することを特徴とする請求項記載の表層改質木質材料の製造方法。
The method for producing a surface-modified woody material according to claim 7 , wherein the surface layer portion to which a history of compressive deformation is given in the injection step is compressed in the heating step.
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